RU2600806C2

RU2600806C2 - Methods and systems for determining the gap between the downhole instrument and the geological formation

Info

Publication number: RU2600806C2
Application number: RU2012145847/03A
Authority: RU
Inventors: Изабелль ДЮБУР; ОС Рул ВАН; Лука ОРТЕНЦИ
Original assignee: Шлюмбергер Текнолоджи Б.В.
Priority date: 2011-10-28
Filing date: 2012-10-26
Publication date: 2016-10-27
Also published as: MX338316B; RU2012145847A; MX2012012583A; EP2594735B1; US20130106421A1; EP2594735A1; CN103089239A; US9328604B2

Abstract

FIELD: oil industry.

SUBSTANCE: invention relates to means of survey in the well. Proposed is a method of determining a gap between the downhole instrument and the geological formation. Method of determining a gap between the downhole instrument surface and the geological formation surface comprising the following steps: providing the downhole instrument, supply using at least one of electronic components of the first initiating electrical signal into the electrode component; measurement using at least one of electronic components of the first resultant electrical signal in the electrode component to obtain the first measurement, herewith the first resultant electrical signal is generated as the result of feeding the first initiating electrical signal; adjustment by means of one or more processor modules of the first measurement to the first modelled signal of the device to determine the first gap between the downhole instrument surface and the geological formation surface; and/or if it is assumed that the gap between the geological formation surface and the downhole instrument surface is not less than the second distance, comprising the following stages: supply using at least one of electronic components of the second initiating electrical signal to the first transformer; measurement using at least one of electronic components of the second resultant electrical signal in the electrode component to obtain the second measurement, herewith the second resultant electrical signal is generated as the result of feeding the second initiating electric signal; adjustment by means of one or more processor modules of the second measurement to the second modelled signal of the device to determine the second gap between the downhole instrument surface and the geological formation surface.

EFFECT: technical result is higher accuracy of measurements during drilling.

21 cl, 14 dwg

Description

Уровень техникиState of the art

Скважинные приборы, используемые для геофизической разведки, часто включают датчики для сбора информации об окружающих глубинных материалах. Датчики могут включать датчики, используемые для измерений электрического сопротивления и получения изображений. Форма и размер буровой скважины в геологической формации могут давать ценную информацию, которая может предоставить подробные данные о целостности буровой скважины и наличии геомеханических проблем, таких как повреждение скважины и вымывания. Эта информация может также использоваться в качестве основания при принятии решения на более поздних этапах, например, о закреплении скважины обсадной трубой и цементировании буровой скважины в геологической формации. Более того, измерения (например, измерения электрического сопротивления), выполненные скважинным прибором, могут быть чувствительны к форме и размеру буровой скважины, поэтому точное знание формы и размера буровой скважины может служить основанием для получения более точных измерений. Для измерения расстояния между скважинным прибором и геологической формацией могут использоваться механический и/или акустический кронциркуль и другие устройства. Но такие устройства могут быть неприемлемыми для использования в процессе бурения. Таким образом, желательно, чтобы зазор между поверхностью скважинного прибора и стенкой буровой скважины, проходящей через данную геологическую формацию, был известен, что позволит выполнять более точные измерения геологической формации, в частности, в процессе бурения.Downhole tools used for geophysical exploration often include sensors to collect information about surrounding deep materials. Sensors may include sensors used for measuring electrical resistance and imaging. The shape and size of the borehole in the geological formation can provide valuable information that can provide detailed information about the integrity of the borehole and the presence of geomechanical problems such as damage to the well and leaching. This information can also be used as a basis for making decisions at later stages, for example, about fixing a well with a casing and cementing a well in a geological formation. Moreover, measurements (for example, measurements of electrical resistance) made by a downhole tool may be sensitive to the shape and size of the borehole, so accurate knowledge of the shape and size of the borehole can serve as the basis for more accurate measurements. To measure the distance between the downhole tool and the geological formation, mechanical and / or acoustic calipers and other devices can be used. But such devices may not be suitable for use in the drilling process. Thus, it is desirable that the gap between the surface of the downhole tool and the wall of the borehole passing through this geological formation be known, which will allow more accurate measurements of the geological formation, in particular, during drilling.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Это изобретение относится к способам и системам определения зазора между скважинным прибором и геологической формацией.This invention relates to methods and systems for determining the clearance between a downhole tool and a geological formation.

В частности, здесь представлены варианты воплощения для определения зазора между поверхностью скважинного прибора и поверхностью геологической формации. В некоторых случаях варианты воплощения, представленные здесь, используются для определения зазора, например, скважинного прибора, расположенного в буровой скважине, проходящей через геологическую формацию. Зазор может тогда быть расстоянием между поверхностью скважинного прибора и стенкой буровой скважины, когда, например, канал между скважинным прибором и стенкой ствола буровой скважины заполнен буровым раствором, таким как проводящий буровой раствор (например, раствор на водной основе).In particular, embodiments are presented here to determine the gap between the surface of a downhole tool and the surface of a geological formation. In some cases, the embodiments presented herein are used to determine the clearance of, for example, a downhole tool located in a borehole passing through a geological formation. The gap may then be the distance between the surface of the downhole tool and the wall of the borehole when, for example, the channel between the downhole tool and the wall of the borehole of the borehole is filled with drilling fluid, such as a conductive drilling fluid (e.g., a water-based mud).

В вариантах воплощения, описанных здесь, зазор может быть определен с использованием системы измерения зазора, имеющей скважинный прибор (например, бурильный прибор, такой как прибор для каротажа в процессе бурения, прибор скважинных измерений в процессе бурения, их комбинация и т.п.), расположенный в буровой скважине, проходящей через геологическую формацию. В некоторых вариантах воплощения компоненты системы измерения зазора (например, электродный компонент и трансформатор) могут подвергаться воздействию от периферийной поверхности скважинного прибора. В тех случаях, когда используется бурильный прибор, он вращается в буровой скважине, а электродный компонент системы измерения зазора занимает различные угловые положения и/или изменяющиеся расстояния/зазоры от стенки ствола буровой скважины. Измерительный цикл может быть повторен при определенном числе положений, когда может быть определен зазор(ы), например, при соответствующих сигнальных данных, получаемых от системы измерения зазора относительно предопределенного смоделированного сигнала прибора.In the embodiments described herein, the clearance can be determined using a clearance measurement system having a downhole tool (e.g., a drilling tool, such as a logging tool while drilling, a downhole measurement tool while drilling, a combination thereof, etc.) located in a borehole passing through a geological formation. In some embodiments, the components of the clearance measurement system (e.g., electrode component and transformer) may be exposed from the peripheral surface of the downhole tool. In cases where a drilling tool is used, it rotates in the borehole, and the electrode component of the clearance measurement system occupies various angular positions and / or varying distances / gaps from the borehole wall. The measurement cycle can be repeated at a certain number of positions, when the gap (s) can be determined, for example, with the corresponding signal data received from the gap measurement system relative to a predetermined simulated signal of the device.

В частности, в представленных здесь вариантах воплощения описывается два подхода к измерениям, которые могут использоваться для получения зазора между поверхностью скважинного прибора и поверхностью буровой скважины. Первый подход может использоваться, например, когда зазор между стенкой ствола буровой скважины и скважинным прибором не превышает первого расстояния. В некоторых вариантах воплощения первое расстояние равняется, например, максимум шестикратному расстоянию между двумя электродами электродного компонента системы измерения зазора, которые будут использоваться для измерения этого зазора.In particular, the embodiments presented herein describe two measurement approaches that can be used to obtain a clearance between the surface of a downhole tool and the surface of a borehole. The first approach can be used, for example, when the gap between the wall of the borehole of the borehole and the downhole tool does not exceed the first distance. In some embodiments, the first distance is, for example, a maximum of six times the distance between the two electrodes of the electrode component of the gap measurement system that will be used to measure this gap.

Второй подход может использоваться, например, когда зазор между стенкой ствола буровой скважины и поверхностью скважинного прибора по меньшей мере равен второму расстоянию или больше его. В некоторых вариантах воплощения второе расстояние равняется, например, по меньшей мере двукратному расстоянию между двумя электродами электродного компонента системы измерения зазора, которые будут использоваться для измерения зазора и, например, приблизительно до десятикратного расстояния между двумя электродами электродного компонента.The second approach can be used, for example, when the gap between the wall of the borehole of the borehole and the surface of the downhole tool is at least equal to or greater than the second distance. In some embodiments, the second distance is, for example, at least twice the distance between the two electrodes of the electrode component of the gap measurement system, which will be used to measure the gap and, for example, up to about ten times the distance between the two electrodes of the electrode component.

Если зазор между стенкой ствола буровой скважины и скважинным прибором находится в пределах между приблизительно первым расстоянием и приблизительно вторым расстоянием, то в некоторых вариантах воплощения могут использоваться и первый подход, и второй подход. Когда два измерения проводятся в указанном порядке с использованием обоих из первого и второго подходов, то способы и системы, описанные здесь, могут определить, какое измерение использовать, исходя из того, какой подход будет определен как более точный, на основе, например, предопределенного смоделированного сигнала прибора. Таким образом, система измерения зазора, на основе смоделированного сигнала прибора, может определить величину неопределенности в определении зазора при использовании первого подхода и величину неопределенности в определении зазора при использовании второго подхода. Таким образом, система измерения зазора может выбрать между зазором, определенным с использованием первого подхода, и зазором, определенным с использованием второго подхода, исходя из того, у какого подхода меньше величина неопределенности в вычислении.If the gap between the borehole wall and the downhole tool is between approximately the first distance and approximately the second distance, then in some embodiments both the first approach and the second approach can be used. When two measurements are carried out in this order using both of the first and second approaches, the methods and systems described here can determine which measurement to use based on which approach will be determined to be more accurate, based on, for example, a predefined simulated signal of the device. Thus, the gap measurement system, based on the simulated signal of the device, can determine the amount of uncertainty in determining the gap when using the first approach and the amount of uncertainty in determining the gap when using the second approach. Thus, the gap measurement system can choose between the gap determined using the first approach and the gap determined using the second approach, based on which approach has a lower calculation uncertainty.

В вариантах воплощения, представленных здесь, для определения положения электродного компонента, подвергаемого воздействию от поверхности скважинного прибора, по отношению к ориентации скважинного прибора в буровой скважине может использоваться магнитометр. Система измерения зазора, на основе положения электродного компонента, может определить, использовать для определения зазора первый подход или второй подход. Следует принять во внимание, что в вариантах воплощения, представленных здесь, для определения положения электродного компонента могут использоваться и другие подходящие устройства/способы.In the embodiments presented herein, a magnetometer may be used to determine the position of the electrode component exposed to from the surface of the downhole tool with respect to the orientation of the downhole tool in the borehole. The gap measurement system, based on the position of the electrode component, can determine whether to use the first approach or the second approach to determine the gap. It will be appreciated that other suitable devices / methods may be used in the embodiments presented herein to determine the position of the electrode component.

В некоторых вариантах воплощения электродный компонент может включать некоторое количество электродов, расположенных по окружности вокруг поверхности скважинного прибора. В этих вариантах воплощения измерения могут быть показательными для среднего диаметра буровой скважины. В других вариантах воплощения электродный компонент может включать два или более электродов, расположенных близко друг к другу и подвергаемых воздействию от поверхности скважинного прибора.In some embodiments, the electrode component may include a number of electrodes arranged circumferentially around the surface of the downhole tool. In these embodiments, measurements may be indicative of the average diameter of the borehole. In other embodiments, the electrode component may include two or more electrodes located close to each other and exposed to from the surface of the downhole tool.

В некоторых вариантах воплощения расстояние между двумя электродами электродного компонента системы измерения зазора, которые будут использоваться для измерения зазора, может быть определено на основании расстояния от центра одного из этих двух электродов к центру другого из этих двух электродов.In some embodiments, the distance between the two electrodes of the electrode component of the gap measurement system that will be used to measure the gap can be determined based on the distance from the center of one of the two electrodes to the center of the other of the two electrodes.

В зависимости от расположения электродов на скважинном приборе измерение(я) может быть чувствительным к электрическому сопротивлению буровому раствору (например, раствору на водной основе и т.п.), электрическому сопротивлению формации, зазору между скважинным прибором и стенкой ствола буровой скважины и/или к контактным сопротивлениям электродов, используемых для измерения(й). Таким образом, существенное изменение в электрическом сопротивлении буровому раствору, электрическом сопротивлении формации, зазоре и/или контактном сопротивлении электродов может привести к соответствующему существенному изменению измерения.Depending on the location of the electrodes on the downhole tool, the measurement (s) may be sensitive to the electrical resistance of the drilling fluid (e.g., water-based fluid, etc.), the electrical resistance of the formation, the gap between the downhole tool and the borehole wall and / or to the contact resistances of the electrodes used for measurement (s). Thus, a significant change in the electrical resistance of the drilling fluid, the electrical resistance of the formation, the gap and / or contact resistance of the electrodes can lead to a corresponding significant change in the measurement.

Например, при проведении измерения с использованием первого подхода измерение может быть чувствительным к электрическому сопротивлению буровому раствору или к комбинации электрического сопротивления буровому раствору, электрического сопротивления формации и зазора. Чувствительность может зависеть от положения электродного компонента системы измерения зазора. Таким образом, в зависимости от положения электродного компонента, существенное изменение в электрическом сопротивлении буровому раствору или существенное изменение в комбинации электрического сопротивления буровому раствору, электрического сопротивления формации и зазора может привести к соответствующему существенному изменению измерения.For example, when measuring using the first approach, the measurement may be sensitive to the electrical resistance of the drilling fluid or to a combination of the electrical resistance of the drilling fluid, the electrical resistance of the formation and the gap. Sensitivity may depend on the position of the electrode component of the gap measurement system. Thus, depending on the position of the electrode component, a significant change in the electrical resistance of the drilling fluid or a significant change in the combination of the electrical resistance of the drilling fluid, the electrical resistance of the formation and the gap can lead to a corresponding significant change in the measurement.

Кроме того, например, при проведении измерений с использованием второго подхода измерение может быть чувствительным к электрическому сопротивлению буровому раствору, электрическому сопротивлению формации и к зазору. Таким образом, существенные изменения в электрическом сопротивлении буровому раствору, электрическом сопротивлении формации и зазоре могут привести к соответствующим существенным изменениям измерения.In addition, for example, when performing measurements using the second approach, the measurement may be sensitive to the electrical resistance of the drilling fluid, the electrical resistance of the formation, and to the clearance. Thus, significant changes in the electrical resistance of the drilling fluid, the electrical resistance of the formation and the gap can lead to corresponding significant changes in the measurement.

Точность измерения зазора может быть основана на величине отклонения от фактического зазора. Для каждого подхода, как подробнее описано ниже, когда электрическое сопротивление буровому раствору и электрическое сопротивление формации известны или оценены, может быть определен точный зазор. В некоторых вариантах воплощения зазор может быть определен с точностью меньше приблизительно двадцатипроцентного отклонения от фактического зазора. В других вариантах воплощения зазор может быть определен с точностью меньше приблизительно десятипроцентного отклонения от фактического зазора. В некоторых других вариантах воплощения зазор может быть определен с точностью меньше приблизительно пятипроцентного отклонения от фактического зазора.The accuracy of the clearance measurement may be based on the amount of deviation from the actual clearance. For each approach, as described in more detail below, when the electrical resistance of the drilling fluid and the electrical resistance of the formation are known or evaluated, the exact clearance can be determined. In some embodiments, the gap can be determined with an accuracy of less than about twenty percent deviation from the actual gap. In other embodiments, the gap can be determined with an accuracy of less than about ten percent deviation from the actual gap. In some other embodiments, the gap may be determined with an accuracy of less than about five percent deviation from the actual gap.

Электрическое сопротивление буровому раствору может быть измерено с использованием вариантов воплощения, описанных ниже. Однако в некоторых случаях электрическое сопротивление буровому раствору может также быть получено, например, из проб бурового раствора или в отдельном измерении с использованием другой системы измерения, связанной с данным скважинным прибором.Mud resistance can be measured using the embodiments described below. However, in some cases, the electrical resistance of the drilling fluid can also be obtained, for example, from drilling fluid samples or in a separate measurement using another measurement system associated with this downhole tool.

Электрическое сопротивление формации может быть получено с использованием вариантов воплощения, описанных ниже. Но в некоторых случаях электрическое сопротивление формации может также быть получено, например, в отдельном измерении с использованием другой системы измерения, связанной с данным скважинным прибором.The electrical resistance of the formation can be obtained using the embodiments described below. But in some cases, the electrical resistance of the formation can also be obtained, for example, in a separate measurement using another measurement system associated with this downhole tool.

Контактное сопротивление электродов может быть измерено извне к окружающей среде скважины и может служить в качестве входных данных при определении зазора. В некоторых вариантах воплощения смоделированные сигналы прибора получаются с использованием ожидаемого диапазона контактных сопротивлений, и любые измерения, полученные в вариантах воплощения, описанных здесь, сравниваются со смоделированными сигналами прибора, соответствующими выбранному контактному сопротивлению.The contact resistance of the electrodes can be measured externally to the environment of the well and can serve as input to determine the clearance. In some embodiments, simulated device signals are obtained using the expected range of contact resistances, and any measurements obtained in the embodiments described herein are compared with simulated device signals corresponding to the selected contact resistance.

В одном аспекте предоставляется способ определения зазора между поверхностью скважинного прибора и поверхностью геологической формации. Этот способ включает обеспечение скважинного прибора, который включает электродный компонент, подвергаемый воздействию от поверхности скважинного прибора, по меньшей мере один трансформатор, подвергаемый воздействию от поверхности скважинного прибора, и по меньшей мере один электронный компонент.In one aspect, a method for determining a clearance between a surface of a downhole tool and a surface of a geological formation is provided. This method includes providing a downhole tool that includes an electrode component exposed to the surface of the downhole tool, at least one transformer exposed from the surface of the downhole tool, and at least one electronic component.

Если предполагается, что расстояние между поверхностью геологической формации и поверхностью скважинного прибора будет не больше приблизительно первого расстояния, то этот способ может: подавать с использованием по меньшей мере одного из электронных компонентов первый инициирующий электрический сигнал в электродный компонент, измерять с использованием по меньшей мере одного из электронных компонентов первый результирующий электрический сигнал в электродном компоненте для получения первого измерения, причем первый результирующий электрический сигнал генерируется в результате подачи первого инициирующего сигнала и подстраивать с использованием по меньшей мере одного процессорного модуля первое измерение к первому смоделированному сигналу прибора для определения первого зазора от поверхности скважинного прибора к поверхности геологической формации. Кроме того, если предполагается, что расстояние между поверхностью геологической формации и поверхностью скважинного прибора будет не меньше приблизительно второго расстояния, то можно подавать с использованием по меньшей мере одного из электронных компонентов второй инициирующий электрический сигнал в по меньшей мере один трансформатор, измерять с использованием по меньшей мере одного из электронных компонентов второй результирующий электрический сигнал в электродном компоненте для получения второго измерения, причем второй результирующий электрический сигнал генерируется в результате подачи второго инициирующего сигнала и подстраивать с использованием по меньшей мере одного процессорного модуля второе измерение ко второму смоделированному сигналу прибора для определения второго зазора от поверхности скважинного прибора к поверхности геологической формации.If it is assumed that the distance between the surface of the geological formation and the surface of the downhole tool will be no more than approximately the first distance, then this method can: deliver using at least one of the electronic components the first initiating electrical signal to the electrode component, measure using at least one of electronic components, the first resulting electrical signal in the electrode component to obtain a first measurement, the first resulting an electrical signal is generated by supplying the first initiating signal and adjust using the at least one processor module the first measurement to the first simulated signal of the device to determine the first clearance from the surface of the downhole tool to the surface of the geological formation. In addition, if it is assumed that the distance between the surface of the geological formation and the surface of the downhole tool will be not less than approximately the second distance, then using at least one of the electronic components a second initiating electric signal can be supplied to at least one transformer, measured using of at least one of the electronic components, a second resulting electrical signal in the electrode component to obtain a second measurement, the second cut a flashing electrical signal is generated by supplying a second triggering signal and adjust, using at least one processor module, the second measurement to the second simulated signal of the device to determine the second clearance from the surface of the downhole tool to the surface of the geological formation.

В ином аспекте предоставляется система определения зазора между поверхностью скважинного прибора и поверхностью геологической формации. Скважинный прибор включает электродный компонент, подвергаемый воздействию от поверхности скважинного прибора, по меньшей мере один трансформатор, подвергаемый воздействию от поверхности скважинного прибора, и по меньшей мере один электронный компонент.In another aspect, a system for determining a clearance between a surface of a downhole tool and a surface of a geological formation is provided. The downhole tool includes an electrode component exposed to the surface of the downhole tool, at least one transformer exposed to the surface of the downhole tool, and at least one electronic component.

Если предполагается, что расстояние между поверхностью геологической формации и поверхностью скважинного прибора будет не больше приблизительно первого расстояния, то по меньшей мере один из электронных компонентов может подавать первый инициирующий электрический сигнал в один электродный компонент и измерять первый результирующий электрический сигнал в электродном компоненте для получения первого измерения, причем первый результирующий электрический сигнал генерируется в результате подачи первого инициирующего электрического сигнала. Если предполагается, что расстояние между поверхностью геологической формации и поверхностью скважинного прибора будет не меньше приблизительно второго расстояния, то по меньшей мере один из электронных компонентов может подавать второй инициирующий электрический сигнал по меньшей мере в один трансформатор и измерять второй результирующий электрический сигнал в электродном компоненте для получения второго измерения, причем второй результирующий электрический сигнал генерируется в результате подачи второго инициирующего электрического сигнала.If it is assumed that the distance between the surface of the geological formation and the surface of the downhole tool will not be greater than approximately the first distance, then at least one of the electronic components can supply the first initiating electrical signal to one electrode component and measure the first resulting electrical signal in the electrode component to obtain the first measurement, and the first resulting electrical signal is generated as a result of the supply of the first initiating electrical signal. If it is assumed that the distance between the surface of the geological formation and the surface of the downhole tool will be not less than approximately the second distance, then at least one of the electronic components can supply a second initiating electrical signal to at least one transformer and measure the second resulting electrical signal in the electrode component for obtaining a second measurement, the second resulting electrical signal being generated by supplying a second initiating electric eskogo signal.

Система также включает по меньшей мере один процессорный модуль, который может подстраивать первое измерение к первому смоделированному сигналу прибора для определения первого зазора между поверхностью скважинного прибора и поверхностью геологической формации и/или подстраивать второе измерение ко второму смоделированному сигналу прибора для определения второго зазора между поверхностью скважинного прибора и поверхностью геологической формации.The system also includes at least one processor module that can adjust the first measurement to the first simulated signal of the device to determine the first clearance between the surface of the downhole tool and the surface of the geological formation and / or adjust the second measurement to the second simulated signal of the device to determine the second clearance between the surface of the downhole tool instrument and the surface of the geological formation.

В еще одном аспекте предоставляется способ определения зазора между поверхностью скважинного прибора и стенкой буровой скважины. Способ включает расположение скважинного прибора в буровой скважине. Скважинный прибор включает электродный компонент, подвергаемый воздействию от поверхности скважинного прибора, и по меньшей мере один электронный компонент, расположенный в скважинном приборе. Способ, если предполагается, что расстояние между стенкой ствола буровой скважины и поверхностью скважинного прибора будет не больше приблизительно первого расстояния, дополнительно включает подачу с использованием по меньшей мере одного из электронных компонентов первого инициирующего электрического сигнала в электродный компонент. Кроме того, этот способ включает измерение с использованием по меньшей мере одного из электронных компонентов первого результирующего электрического сигнала в электродном компоненте для получения первого измерения, причем первый результирующий электрический сигнал генерируется в результате подачи первого инициирующего электрического сигнала. Кроме того, способ включает подстройку с использованием по меньшей мере одного процессорного модуля первого измерения к первому смоделированному сигналу прибора для определения зазора.In yet another aspect, a method for determining a clearance between a surface of a downhole tool and a wall of a borehole is provided. The method includes arranging a downhole tool in a borehole. The downhole tool includes an electrode component exposed to from the surface of the downhole tool and at least one electronic component located in the downhole tool. The method, if it is assumed that the distance between the wall of the borehole of the borehole and the surface of the downhole tool will be no greater than about the first distance, further includes supplying using at least one of the electronic components of the first initiating electrical signal to the electrode component. In addition, this method includes measuring using at least one of the electronic components of the first resulting electrical signal in the electrode component to obtain a first measurement, the first resulting electrical signal being generated by supplying the first initiating electrical signal. In addition, the method includes tuning using at least one processor module of the first measurement to the first simulated signal of the device for determining the gap.

В еще одном аспекте предоставляется способ определения зазора между поверхностью скважинного прибора и стенкой буровой скважины. Способ включает расположение скважинного прибора в буровой скважине. Скважинный прибор включает электродный компонент, подвергаемый воздействию от поверхности скважинного прибора, по меньшей мере один трансформатор, подвергаемый воздействию от поверхности скважинного прибора, и по меньшей мере один электронный компонент. Способ, если предполагается, что расстояние между стенкой ствола буровой скважины и поверхностью скважинного прибора будет не меньше приблизительно второго расстояния, дополнительно включает подачу с использованием по меньшей мере одного из электронных компонентов второго инициирующего электрического сигнала по меньшей мере в один трансформатор. Кроме того, способ включает измерение с использованием по меньшей мере одного из электронных компонентов второго результирующего электрического сигнала в электродном компоненте для получения второго измерения, причем второй результирующий электрический сигнал генерируется в результате подачи второго инициирующего электрического сигнала. Кроме того, способ включает подстройку с использованием по меньшей мере одного процессорного модуля второго измерения ко второму смоделированному сигналу прибора для определения зазора.In yet another aspect, a method for determining a clearance between a surface of a downhole tool and a wall of a borehole is provided. The method includes arranging a downhole tool in a borehole. The downhole tool includes an electrode component exposed to the surface of the downhole tool, at least one transformer exposed to the surface of the downhole tool, and at least one electronic component. The method, if it is assumed that the distance between the wall of the borehole of the borehole and the surface of the downhole tool will be not less than about the second distance, further includes supplying using at least one of the electronic components of the second initiating electrical signal to at least one transformer. Furthermore, the method includes measuring using at least one of the electronic components of the second resulting electrical signal in the electrode component to obtain a second measurement, the second resulting electrical signal being generated by supplying a second triggering electrical signal. In addition, the method includes tuning using at least one processor module of the second measurement to the second simulated signal of the device for determining the gap.

Это краткое изложение предусмотрено для представления выбора понятий, которые далее подробно описаны. Это изложение не предназначено для идентификации главных или существенных особенностей объекта изобретения, а также не предназначено для использования в качестве средства, ограничивающего область применения объекта изобретения.This summary is intended to provide a selection of concepts that are further described in detail. This summary is not intended to identify the main or essential features of the subject invention, nor is it intended to be used as a means of limiting the scope of the subject invention.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

На Фиг. 1A показан схематический чертеж, частично в блочном виде, прибора для скважинных измерений в процессе бурения или прибора для каротажа в процессе бурения в соответствии с одним вариантом воплощения.In FIG. 1A is a schematic drawing, partially in block form, of a borehole measurement tool while drilling or a logging tool while drilling, in accordance with one embodiment.

На Фиг. 1B показан схематический чертеж бурильного прибора, расположенного в горизонтальной скважине, согласно одному варианту воплощения.In FIG. 1B is a schematic drawing of a drilling tool located in a horizontal well, according to one embodiment.

На Фиг. 2 показан вид сбоку части скважинного прибора, согласно одному варианту воплощения.In FIG. 2 is a side view of a portion of a downhole tool according to one embodiment.

На Фиг. 3 показан вид сверху электродной головки, включающей два электрода, согласно одному варианту воплощения.In FIG. 3 is a plan view of an electrode head including two electrodes, according to one embodiment.

На Фиг. 4 показан вид сверху электродного компонента, включающий питающий электрод и восемь измерительных электродов, пространственно разнесенных для выполнения измерения тока и/или напряжения, согласно одному варианту воплощения.In FIG. 4 is a plan view of an electrode component including a supply electrode and eight measurement electrodes spatially spaced to perform current and / or voltage measurements, according to one embodiment.

На Фиг. 5 показан один вариант воплощения блок-схемы способа оценки зазора между поверхностью скважинного прибора и поверхностью геологической формации согласно первому подходу.In FIG. 5 shows one embodiment of a flow chart of a method for estimating a gap between a surface of a downhole tool and a surface of a geological formation according to the first approach.

На Фиг. 6 показан пример графика предопределенного смоделированного сигнала прибора электродной установки, где используется первый подход, согласно одному варианту воплощения.In FIG. 6 shows an example of a graph of a predetermined simulated signal of an electrode installation device where the first approach is used, according to one embodiment.

На Фиг. 7 показана диаграмма вычисления зазора, согласно одному варианту воплощения.In FIG. 7 is a graph for calculating a gap according to one embodiment.

На Фиг. 8 показан вид сбоку части скважинного прибора, согласно одному варианту воплощения.In FIG. 8 is a side view of a portion of a downhole tool according to one embodiment.

На Фиг. 9 показан вид сбоку части скважинного прибора, включающего трансформатор, согласно одному варианту воплощения.In FIG. 9 is a side view of a portion of a downhole tool including a transformer according to one embodiment.

На Фиг. 10 показан один вариант воплощения блок-схемы способа оценки зазора между поверхностью скважинного прибора и поверхностью геологической формации согласно второму подходу.In FIG. 10 shows one embodiment of a flowchart of a method for estimating a gap between a surface of a downhole tool and a surface of a geological formation according to a second approach.

На Фиг. 11 показан пример графика предопределенного смоделированного сигнала прибора электродной установки, где используется второй подход, согласно одному варианту воплощения.In FIG. 11 shows an example of a graph of a predetermined simulated signal of an electrode installation device where a second approach is used, according to one embodiment.

На Фиг. 12 показана блок-схема способа оценки электрического сопротивления буровому раствору, согласно одному варианту воплощения.In FIG. 12 is a flowchart of a method for evaluating electrical resistance of a drilling fluid according to one embodiment.

На Фиг. 13 показана блок-схема способа оценки электрического сопротивления формации, согласно одному варианту воплощения.In FIG. 13 is a flowchart of a method for evaluating the electrical resistance of a formation, according to one embodiment.

Подробное описание Detailed description

Варианты воплощения, представленные здесь, относятся к способам и системам оценки зазора между скважинным прибором и геологической формацией.The embodiments presented herein relate to methods and systems for estimating the clearance between a downhole tool and a geological formation.

Для более глубокого понимания вариантов воплощения ниже в описании даны конкретные подробные сведения. Однако специалистам в данной области понятно, что варианты воплощения могут быть осуществлены без этих конкретных подробных сведений. Например, для большей ясности цепи, системы, способы и другие компоненты в вариантах воплощения могут быть показаны как компоненты в форме блок-схем без излишних деталей. В других примерах для ясности понимания общеизвестные цепи, способы, алгоритмы, конструкции и технологические приемы могут быть показаны без излишних деталей для ясности описания вариантов воплощения изобретения.For a deeper understanding of the embodiments, specific details are provided below in the description. However, it will be understood by those skilled in the art that embodiments may be practiced without these specific details. For example, for clarity, circuits, systems, methods, and other components in embodiments may be shown as components in block diagram form without unnecessary detail. In other examples, for clarity of understanding, well-known circuits, methods, algorithms, designs, and technological methods can be shown without unnecessary details for clarity of description of embodiments of the invention.

К тому же каждый отдельный вариант воплощения может быть описан как процесс, который представляется в виде технологической карты, схемы последовательности операций, диаграммы потока данных, структурной или блочной схемы. Хотя технологическая карта может описывать операции как последовательный процесс, многие из операций могут выполняться параллельно или одновременно. Кроме того, порядок операций может быть иным. Процесс завершится, когда его операции закончены, но могут иметь место дополнительные операции, не включенные в фигуру. Процесс может соответствовать способу, функции, процедуре, подпрограмме, части программы и т.п.In addition, each individual embodiment may be described as a process, which is represented in the form of a flow chart, a flow diagram, a data flow diagram, a structural or block diagram. Although a flow chart may describe operations as a sequential process, many of the operations can be performed in parallel or simultaneously. In addition, the order of operations may be different. The process will end when its operations are completed, but additional operations not included in the figure may take place. A process may correspond to a method, function, procedure, subroutine, part of a program, etc.

Варианты воплощения, представленные здесь, включают способы и системы оценки зазора между скважинным прибором и геологической формацией. В частности, варианты воплощения представлены здесь для оценки зазора между поверхностью скважинного прибора и поверхностью геологической формации, например, когда канал между прибором и формацией заполнен буровым раствором, например, раствором на водной основе. Хотя в вариантах воплощения, описанных здесь, показан прибор для скважинных измерений в процессе бурения или каротажа в процессе бурения в виде скважинного прибора, следует понимать, что со способами и системами, описанными здесь, могут использоваться и другие скважинные приборы, такие как инструмент, спускаемый в скважину на канате, инструмент с гибкими насосно-компрессорными трубами малого диаметра, наматываемыми на барабан, испытательный прибор, технологическая оснастка и т.п.Embodiments presented herein include methods and systems for estimating the clearance between a downhole tool and a geological formation. In particular, embodiments are presented here to evaluate the clearance between the surface of a downhole tool and the surface of a geological formation, for example, when the channel between the tool and the formation is filled with drilling fluid, for example, a water-based solution. Although the embodiments described herein show an instrument for downhole measurements while drilling or logging while drilling as a downhole tool, it should be understood that other downhole tools, such as a lowered tool, can be used with the methods and systems described herein. into a borehole on a rope, a tool with flexible tubing of small diameter, wound around a drum, a testing device, tooling, etc.

В вариантах воплощения, описанных здесь, зазор может быть определен по электрическим измерениям, выполненным системой измерения зазора, имеющей скважинный прибор (например, бурильный прибор), расположенный в буровой скважине. В некоторых вариантах воплощения компоненты системы измерения зазора (например, электродный компонент и трансформатор) могут подвергаться воздействию от периферийной поверхности скважинного прибора. В случаях использования бурильного прибора, при вращении бурильного прибора в буровой скважине электродный компонент системы измерения зазора занимает различные угловые положения и/или изменяющиеся расстояния/зазоры от стенки ствола буровой скважины. Измерительный цикл может быть повторен с определенным числом положений, при которых зазор(ы) может быть определен совпадением сигнальных данных, получаемых от системы измерения зазора относительно предопределенного смоделированного сигнала прибора. В некоторых вариантах воплощения бурильный прибор представляет собой прибор для каротажа в процессе бурения. В других вариантах воплощения бурильный прибор - это прибор для скважинных измерений в процессе бурения. Кроме того, в некоторых вариантах воплощения бурильный прибор представляет собой комбинацию прибора для каротажа в процессе бурения и прибора для скважинных измерений в процессе бурения.In the embodiments described herein, the clearance can be determined by electrical measurements made by a clearance measurement system having a downhole tool (e.g., a drilling device) located in a borehole. In some embodiments, the components of the clearance measurement system (e.g., electrode component and transformer) may be exposed from the peripheral surface of the downhole tool. In cases where a drilling tool is used, when the drilling tool rotates in a borehole, the electrode component of the clearance measurement system occupies various angular positions and / or varying distances / gaps from the borehole wall. The measurement cycle can be repeated with a certain number of positions at which the gap (s) can be determined by the coincidence of the signal data received from the gap measurement system relative to a predetermined simulated signal of the device. In some embodiments, the drilling tool is a tool for logging while drilling. In other embodiments, a drilling device is a device for downhole measurements while drilling. In addition, in some embodiments, the drilling tool is a combination of a tool for logging while drilling and a device for downhole measurements while drilling.

В частности, в представленных здесь вариантах воплощения описывается два подхода к измерениям, которые могут использоваться для получения зазора между поверхностью скважинного прибора и поверхностью буровой скважины. Первый подход может использоваться, когда зазор между стенкой ствола буровой скважины и скважинным прибором, например, не больше приблизительно шестикратного расстояния между двумя электродами электродного компонента системы измерения зазора, которые будут использоваться для измерения зазора. Второй подход может использоваться, когда зазор между стенкой ствола буровой скважины и скважинным прибором, например, не меньше приблизительно двукратного расстояния между двумя электродами электродного компонента системы измерения зазора, которые будут использоваться для измерения зазора и, например, больше приблизительно до десятикратного расстояния между двумя электродами электродного компонента.In particular, the embodiments presented herein describe two measurement approaches that can be used to obtain a clearance between the surface of a downhole tool and the surface of a borehole. The first approach can be used when the gap between the borehole wall and the downhole tool, for example, is not more than about six times the distance between the two electrodes of the electrode component of the gap measurement system that will be used to measure the gap. The second approach can be used when the gap between the wall of the borehole of the borehole and the downhole tool, for example, is not less than approximately twice the distance between the two electrodes of the electrode component of the gap measurement system, which will be used to measure the gap and, for example, is greater than about ten times the distance between the two electrodes electrode component.

Когда измерения проводятся с использованием первого подхода, измерение может быть особенно чувствительным к электрическому сопротивлению буровому раствору или к комбинации электрического сопротивления буровому раствору, электрического сопротивления формации и зазора. Когда измерения проводятся с использованием второго подхода, измерение может быть особенно чувствительным к комбинации электрического сопротивления буровому раствору, электрического сопротивления формации и зазора. Как подробнее описано ниже, когда электрическое сопротивление буровому раствору и электрическое сопротивление формации известны или оценены, при каждом подходе может быть определен точный зазор.When measurements are made using the first approach, the measurement may be particularly sensitive to the electrical resistance of the drilling fluid or to a combination of the electrical resistance of the drilling fluid, the electrical resistance of the formation and the gap. When measurements are made using the second approach, the measurement may be especially sensitive to a combination of drilling fluid resistivity, formation resistivity and clearance. As described in more detail below, when the electrical resistance of the drilling fluid and the electrical resistance of the formation are known or evaluated, the exact clearance can be determined with each approach.

На Фиг. 1A показан один вариант воплощения прибора для каротажа в процессе бурения или для скважинных измерений в процессе бурения 100, который включает систему измерения зазора, согласно одному варианту воплощения. В данном контексте и если не указано иное, каротаж в процессе бурения или скважинное измерение в процессе бурения предназначены для сбора каротажа (например, данные об электрическом сопротивлении формации) или измерений (например, данные о давлении в скважине), например, в земной буровой скважине, с буровым долотом и по меньшей мере частью буровой колонны в буровой скважине в процессе бурения, приостановки бурения и/или при спускоподъемной операции. Платформа и буровая вышка 10 могут быть размещены над буровой скважиной B, которая образуется в земле вращательным бурением. Буровая колонна 12 подвешена в буровой скважине B и включает буровое долото 15 на своем нижнем конце. Буровой раствор 26 может содержаться в стволе 27 в земле. Насос 29 качает буровой раствор 26 в буровую колонну 12 через отверстие в поворотном соединении 19 для потока вниз (стрелка 9) через центр буровой колонны 12. Бурильный инструмент/сборка забоя скважины 100, смонтированный в буровой колонне 12, например, около бурового долота 15, может иметь возможности измерения, обработки и хранения информации, а также связи с земной поверхностью. В данном контексте фраза "около бурового долота" означает "в пределах нескольких длин утяжеленной бурильной трубы от бурового долота". Длина утяжеленной бурильной трубы может быть длиной компонента буровой колонны, которая обеспечивает массу на буровом долоте. В некоторых вариантах воплощения несколько длин утяжеленной бурильной трубы могут иметь, например, приблизительно 120 футов (приблизительно 37 метров). Бурильный прибор 100 включает измерительный компонент 125, который подробнее описан ниже.In FIG. 1A shows one embodiment of a tool for logging while drilling or for downhole measurements while drilling 100, which includes a clearance measurement system according to one embodiment. In this context, and unless otherwise indicated, logging while drilling or borehole measurement while drilling is intended to collect logs (e.g., electrical resistivity of the formation) or measurements (e.g., pressure in the borehole), for example, in an earth borehole , with a drill bit and at least part of a drill string in a borehole during drilling, suspension of drilling and / or during tripping. The platform and the derrick 10 can be placed above the borehole B, which is formed in the ground by rotary drilling. Drill string 12 is suspended in borehole B and includes drill bit 15 at its lower end. Drilling fluid 26 may be contained in the barrel 27 in the ground. The pump 29 pumps the drilling fluid 26 into the drill string 12 through an opening in the downward swivel connection 19 (arrow 9) through the center of the drill string 12. Drilling tool / bottom hole assembly 100 mounted in the drill string 12, for example, near the drill bit 15, may have the ability to measure, process and store information, as well as communication with the earth's surface. In this context, the phrase "near the drill bit" means "within a few lengths of the drill pipe from the drill bit." The length of the weighted drill pipe may be the length of the component of the drill string, which provides mass on the drill bit. In some embodiments, several lengths of the drill collar may have, for example, approximately 120 feet (approximately 37 meters). The drill 100 includes a measuring component 125, which is described in more detail below.

Измерительный компонент 125 соединен с вышеупомянутой подсистемой приема со скважины 90, которая может быть затем соединена с процессорным модулем 85 и самописцем 45. Измерения, полученные измерительным компонентом 125, могут, таким образом, быть посланы в процессорный модуль 85 для определения зазора между бурильным прибором 100 и стенкой ствола буровой скважины. Бурильный прибор 100 с измерительным компонентом 125, скомбинированный с процессорным модулем 85, может быть системой измерения зазора. Понятно, что для связи с поверхностью земли могут использоваться различные акустические или другие технические средства. В этом примере измерения зазора посылаются на поверхность земли для обработки, хранения и/или отображения. Следует принять во внимание, что измерения зазора могут также быть обработаны в скважине с помощью, например, одного или более скважинных процессоров, а результаты могут быть сохранены на носителе данных для дальнейшего использования или отправки на поверхность с целью дальнейшего анализа.The measurement component 125 is connected to the aforementioned well subsystem 90, which can then be connected to the processor module 85 and the recorder 45. The measurements obtained by the measurement component 125 can thus be sent to the processor module 85 to determine the clearance between the drilling device 100 and borehole wall. The drill 100 with the measuring component 125 combined with the processor module 85 may be a clearance measurement system. It is clear that various acoustic or other technical means can be used to communicate with the surface of the earth. In this example, clearance measurements are sent to the surface of the earth for processing, storage and / or display. It should be appreciated that clearance measurements can also be processed in the well using, for example, one or more downhole processors, and the results can be stored on a storage medium for later use or sent to the surface for further analysis.

Как показано на Фиг. 1A, бурильный прибор может находиться в наземной буровой установке. Следует понимать, что из наземной буровой установки или морской платформы могут также быть развернуты другие скважинные инструменты (например, на канате, гибких насосно-компрессорных трубах малого диаметра, наматываемых на барабан, испытательный прибор, технологическая оснастка или их комбинация и т.п.).As shown in FIG. 1A, the drilling tool may be located in a surface rig. It should be understood that other downhole tools can also be deployed from an onshore drilling rig or offshore platform (for example, on a rope, small diameter flexible tubing tubing wound around a drum, a test device, tooling or a combination thereof, etc.) .

Хотя бурильный прибор 100 на Фиг. 1A подвешивается вертикально в вообще вертикально сформированной буровой скважине B, на Фиг. 1B показан бурильный прибор 150, расположенный горизонтально в вообще горизонтально сформированной буровой скважине 155. В этих вариантах воплощения вследствие силы тяжести бурильный прибор 150 может быть расположен около нижней стороны горизонтальной скважины 155. Соответственно, в некоторых вариантах воплощения, поскольку бурильный прибор 150 вращается в буровой скважине 155, когда электродный компонент 165 измерительного компонента 160 подвергается воздействию от поверхности бурильного прибора 150 вблизи нижней стороны вообще горизонтальной скважины 155, может быть получено измерение с использованием первого подхода, откуда затем может быть определен зазор. Кроме того, в некоторых вариантах воплощения, когда электродный компонент 165 измерительного компонента 160 подвергается воздействию от поверхности бурильного прибора 160 вблизи верхней стороны вообще горизонтальной скважины 165, может быть получено измерение с использованием второго подхода, откуда могут быть определены зазор и/или электрическое сопротивление буровому раствору.Although the drill 100 in FIG. 1A is suspended vertically in a generally vertically formed borehole B, in FIG. 1B shows a drilling device 150 located horizontally in a generally horizontally formed borehole 155. In these embodiments, due to gravity, the drilling device 150 may be located near the bottom side of the horizontal well 155. Accordingly, in some embodiments, since the drilling device 150 rotates in the drilling well 155, when the electrode component 165 of the measuring component 160 is exposed from the surface of the drilling tool 150 near the lower side generally horizontal kvazhiny 155 may be obtained by measurement using the first approach, where it can then be determined gap. Furthermore, in some embodiments, when the electrode component 165 of the measuring component 160 is exposed from the surface of the drilling tool 160 near the upper side of the generally horizontal well 165, a measurement can be obtained using a second approach, from which the clearance and / or electrical resistance of the drilling can be determined. to the solution.

На Фиг. 2 показан вид сбоку части бурильного прибора 200, где представлена часть измерительного компонента 205 согласно одному варианту воплощения. Измерительный компонент 205 включает электродный компонент 210 и электронный компонент 220. Электронный компонент 220 в рабочем порядке связан с электродным компонентом 210 и может быть расположен в бурильном приборе 200 или на поверхности земли. Электродный компонент 210 на Фиг. 2 включает четыре концентрических электрода 215a, 215b, 215c и 215d, например, в конфигурации электродной головки. В одном варианте воплощения электроды 215b и 215c являются измерительными электродами, а электроды 215a и 215d являются питающими электродами. Измерительный компонент 205 может также включать один или более трансформаторов (не показаны), дополнительные электронные компоненты (не показаны) и один или более процессорных модулей (не показаны). В этом варианте воплощения расстояние между двумя измерительными электродами 215b и 215c равняется обычно одной десятой дюйма (0,25 см). В других вариантах воплощения расстояние между двумя измерительными электродами может быть выбрано в зависимости от конкретного применения.In FIG. 2 is a side view of a portion of a drilling tool 200 showing a portion of a measuring component 205 according to one embodiment. The measuring component 205 includes an electrode component 210 and an electronic component 220. The electronic component 220 is operatively connected to the electrode component 210 and may be located in the drill 200 or on the surface of the earth. The electrode component 210 in FIG. 2 includes four concentric electrodes 215a, 215b, 215c and 215d, for example, in an electrode head configuration. In one embodiment, electrodes 215b and 215c are measurement electrodes, and electrodes 215a and 215d are supply electrodes. The measurement component 205 may also include one or more transformers (not shown), additional electronic components (not shown), and one or more processor modules (not shown). In this embodiment, the distance between the two measurement electrodes 215b and 215c is usually one tenth of an inch (0.25 cm). In other embodiments, the distance between the two measurement electrodes may be selected depending on the particular application.

В некоторых вариантах воплощения электродный компонент 210 может включать два электрода. На Фиг. 3 показан вид сверху двухэлектродной головки 300, которая включает электроды 311a и 311b, согласно одному варианту воплощения. Хотя электроды 215a-d имеют форму концентрических эллиптических колец, а электроды 311a-b - круговых колец, в других вариантах воплощения электроды могут иметь другие формы, такие как прямоугольные кольца, кольца неправильной формы и т.п. Кроме того, в некоторых других вариантах воплощения электроды могут быть замещены двумя или более электродами, которые не являются концентрическими, но все же подготовлены для выполнения измерения напряжения и/или тока.In some embodiments, the electrode component 210 may include two electrodes. In FIG. 3 shows a top view of a two-electrode head 300 that includes electrodes 311a and 311b, according to one embodiment. Although the electrodes 215a-d are in the form of concentric elliptical rings and the electrodes 311a-b are in circular rings, in other embodiments, the electrodes may have other shapes, such as rectangular rings, irregularly shaped rings, and the like. In addition, in some other embodiments, the electrodes may be replaced by two or more electrodes that are not concentric but are still prepared to measure voltage and / or current.

Например, на Фиг. 4 показан вид сверху электродного компонента 400, который включает питающий электрод 411a и восемь измерительных электродов 411b, которые пространственно разнесены для выполнения измерения напряжения и/или тока.For example, in FIG. 4 is a plan view of an electrode component 400 that includes a supply electrode 411a and eight measurement electrodes 411b that are spatially spaced to measure voltage and / or current.

В некоторых вариантах воплощения электродный компонент может охватывать всю окружность вокруг поверхности скважинного прибора. В этих вариантах воплощения измерения могут быть чувствительны к среднему зазору буровой скважины и ввиду этого - к среднему диаметру буровой скважины. В других вариантах воплощения электродный компонент может включать два или более электродов, расположенных близко друг к другу и подвергаемых воздействию от поверхности скважинного прибора.In some embodiments, the electrode component may span the entire circumference around the surface of the downhole tool. In these embodiments, the measurements may be sensitive to the average clearance of the borehole and therefore to the average diameter of the borehole. In other embodiments, the electrode component may include two or more electrodes located close to each other and exposed to from the surface of the downhole tool.

На Фиг. 5 показана блок-схема 500 стадий способа оценки зазора между поверхностью скважинного прибора (например, бурильного прибора) и поверхностью геологической формации (например, стенки ствола буровой скважины), согласно первому подходу. Способ, показанный на Фиг. 5, может использоваться, например, системой измерения зазора, которая включает, например, измерительный компонент 205. В первом подходе может быть определен зазор, если предполагается, что расстояние между поверхностями геологической формации и скважинного прибора будет не больше приблизительно первого расстояния. В измерительном компоненте 205 первое расстояние может равняться приблизительно шестикратному расстоянию между двумя измерительными электродами 215b и 215c электродного компонента 210.In FIG. 5 is a flow chart of 500 steps of a method for estimating a gap between a surface of a downhole tool (eg, a drilling device) and a surface of a geological formation (eg, a wall of a borehole of a borehole), according to the first approach. The method shown in FIG. 5 can be used, for example, by a clearance measurement system that includes, for example, a measurement component 205. In the first approach, a clearance can be determined if it is assumed that the distance between the surfaces of the geological formation and the downhole tool is not greater than about the first distance. In the measuring component 205, the first distance may be approximately six times the distance between the two measuring electrodes 215b and 215c of the electrode component 210.

Например, когда скважинный прибор расположен в вообще горизонтальной скважине, а диаметры скважинного прибора и буровой скважины составляют приблизительно 5 дюймов (12,7 см) и приблизительно 6 1/8 дюйма (15,6 см) соответственно, то максимальный ожидаемый зазор, например, когда электродный компонент 210 направлен к верхней стороне стенки ствола буровой скважины, может быть приблизительно 1 1/4 дюйма (3,2 см) при условии, что электрод немного утоплен приблизительно на 1/8 дюйма (0,3 см) относительно диаметра прибора. Минимальный ожидаемый зазор, например, когда электродный компонент 210 направлен к нижней стороне стенки ствола буровой скважины, может быть приблизительно 1/8 дюйма (0,3 см). Соответственно, если расстояние между двумя измерительными электродами 215b и 215c электродного компонента 210 равняется около одной десятой дюйма (0,25 см), то точный зазор может быть определен, например, даже когда электродный компонент 210 не совсем точно направлен в нижнюю сторону стенки ствола буровой скважины.For example, when the downhole tool is located in a generally horizontal well, and the diameters of the downhole tool and borehole are approximately 5 inches (12.7 cm) and approximately 6 1/8 inches (15.6 cm), respectively, then the maximum expected clearance, for example, when the electrode component 210 is directed toward the upper side of the borehole wall, it may be approximately 1 1/4 inch (3.2 cm), provided that the electrode is slightly recessed approximately 1/8 inch (0.3 cm) relative to the diameter of the device. The minimum expected clearance, for example, when the electrode component 210 is directed toward the underside of a borehole wall, may be approximately 1/8 inch (0.3 cm). Accordingly, if the distance between the two measuring electrodes 215b and 215c of the electrode component 210 is about one tenth of an inch (0.25 cm), then the exact clearance can be determined, for example, even when the electrode component 210 is not exactly directed towards the lower side of the drill stem wall wells.

Точность измерения зазора может быть основана на величине отклонения от фактического зазора. В некоторых вариантах воплощения зазор может быть определен с точностью меньше приблизительно двадцатипроцентного отклонения от фактического зазора. В других вариантах воплощения зазор может быть определен с точностью меньше приблизительно десятипроцентного отклонения от фактического зазора. В некоторых других вариантах воплощения зазор может быть определен с точностью меньше приблизительно пятипроцентного отклонения от фактического зазора.The accuracy of the clearance measurement may be based on the amount of deviation from the actual clearance. In some embodiments, the gap can be determined with an accuracy of less than about twenty percent deviation from the actual gap. In other embodiments, the gap can be determined with an accuracy of less than about ten percent deviation from the actual gap. In some other embodiments, the gap may be determined with an accuracy of less than about five percent deviation from the actual gap.

Способ начинается на стадии 510, где электронный компонент подает первый инициирующий электрический сигнал в электродный компонент, имеющий два или более электродов. В некоторых вариантах воплощения первый инициирующий электрический сигнал - это напряжение, прикладываемое между двумя электродами электродного компонента. В других вариантах воплощения первый инициирующий электрический сигнал может быть токовым сигналом.The method begins at step 510, where the electronic component delivers a first initiating electrical signal to the electrode component having two or more electrodes. In some embodiments, the first initiating electrical signal is the voltage applied between the two electrodes of the electrode component. In other embodiments, the first initiating electrical signal may be a current signal.

На стадии 520 электронный компонент измеряет первый результирующий электрический сигнал, сгенерированный в результате подачи первого инициирующего электрического сигнала на электродном компоненте для получения первого измерения. Например, если первый инициирующий электрический сигнал является напряжением, прикладываемым между двумя питающими электродами электродного компонента, то первый результирующий электрический сигнал может быть током, измеряемым в измерительном электроде электродного компонента. Если первый инициирующий электрический сигнал является током, протекающим в питающем электроде электродного компонента, то первый результирующий электрический сигнал может быть напряжением, измеряемым между двумя измерительными электродами электродного компонента.At step 520, the electronic component measures the first resulting electrical signal generated by applying the first initiating electrical signal to the electrode component to obtain a first measurement. For example, if the first initiating electrical signal is a voltage applied between the two supply electrodes of the electrode component, then the first resulting electrical signal may be a current measured in the measuring electrode of the electrode component. If the first initiating electrical signal is the current flowing in the supply electrode of the electrode component, then the first resulting electrical signal may be a voltage measured between the two measuring electrodes of the electrode component.

На стадии 530 первое измерение посылается в процессорный модуль, такой как процессорный модуль 85 на Фиг. 1 или в процессорный модуль, расположенный в скважинном приборе. На стадии 540 процессорный модуль подстраивает первое измерение к предопределенному смоделированному сигналу прибора для определения зазора между поверхностью геологической формации и поверхностью скважинного прибора. В некоторых вариантах воплощения процессорный модуль определяет смоделированный сигнал прибора на основе ожидаемого или измеренного значения контактного сопротивления электродов электродного компонента и измеренных или ожидаемых значений электрического сопротивления буровому раствору и электрического сопротивления формации. Смоделированный сигнал прибора может также быть получен с помощью компьютерного моделирования. Специалистам в данной области понятно, как использовать компьютерное моделирование для получения смоделированного сигнала прибора. Для определения зазора в некоторых вариантах воплощения процессорный модуль подстраивает первое измерение к предопределенному смоделированному сигналу прибора с помощью способа интерполяции. В других вариантах воплощения процессорный модуль подстраивает первое измерение к предопределенному смоделированному сигналу прибора с помощью процесса инверсии данных. Специалистам в данной области понятно, как использовать способ инверсии данных для подстройки первого измерения к предопределенному смоделированному сигналу прибора.At step 530, a first measurement is sent to a processor module, such as processor module 85 in FIG. 1 or to a processor module located in a downhole tool. At step 540, the processor module adjusts the first measurement to a predetermined simulated instrument signal to determine the gap between the surface of the geological formation and the surface of the downhole tool. In some embodiments, the processor module determines a simulated device signal based on the expected or measured value of the contact resistance of the electrodes of the electrode component and the measured or expected values of the electrical resistance of the drilling fluid and the electrical resistance of the formation. The simulated signal of the device can also be obtained using computer simulation. Those skilled in the art will understand how to use computer simulation to obtain a simulated instrument signal. To determine the clearance in some embodiments, the processor module adjusts the first measurement to a predetermined simulated instrument signal using an interpolation method. In other embodiments, the processor module adjusts the first measurement to a predetermined simulated instrument signal using a data inversion process. Those skilled in the art will understand how to use the data inversion method to fine-tune the first measurement to a predetermined simulated instrument signal.

Когда, например, электродный компонент включает два питающих электрода и два измерительных электрода, то электронный компонент может подать первый инициирующий электрический сигнал между этими двумя питающими электродами и на двух измерительных электродах может быть измерен первый результирующий электрический сигнал.When, for example, the electrode component includes two supply electrodes and two measurement electrodes, the electronic component can supply a first initiating electrical signal between the two supply electrodes, and the first resulting electrical signal can be measured on the two measurement electrodes.

Когда, например, электродный компонент включает один питающий электрод и один измерительный электрод, то электронный компонент может подать первый инициирующий электрический сигнал между питающим электродом и измерительным электродом, и на измерительном электроде может быть измерен первый результирующий электрический сигнал.When, for example, the electrode component includes one supply electrode and one measurement electrode, the electronic component can supply a first initiating electrical signal between the supply electrode and the measurement electrode, and a first resultant electrical signal can be measured on the measurement electrode.

В некоторых вариантах воплощения первое измерение - это электропроводимость, получаемая делением первого результирующего электрического сигнал на первый инициирующий электрический сигнал, когда первый результирующий электрический сигнал - это ток, измеряемый на измерительном электроде электродного компонента, а первый инициирующий электрический сигнал - это напряжение, прикладываемое между двумя питающими электродами электродного компонента; или делением первого инициирующего электрического сигнала на первый результирующий электрический сигнал, когда первый результирующий электрический сигнал - это напряжение, измеряемое между двумя измерительными электродами, а первый инициирующий электрический сигнал - это ток, подаваемый в питающий электрод электродного компонента.In some embodiments, the first measurement is the electrical conductivity obtained by dividing the first resulting electrical signal by the first initiating electrical signal, when the first resulting electrical signal is the current measured at the electrode of the electrode component, and the first initiating electrical signal is the voltage applied between the two feeding electrodes of the electrode component; or by dividing the first initiating electrical signal by the first resulting electrical signal, when the first resulting electrical signal is the voltage measured between the two measuring electrodes, and the first triggering electrical signal is the current supplied to the supply electrode of the electrode component.

На Фиг. 6 показан один пример смоделированного сигнала прибора, нанесенного на график 600. Горизонтальная ось 610 представляет собой электрическое сопротивление формации Rt, нормализованное электрическим сопротивлением буровому раствору Rm. Вертикальная ось 620 представляет собой первое измерение, определенное с использованием первого подхода, например, на стадии 520 на Фиг. 5. В этом варианте воплощения полученное первое измерение - это электропроводимость S. Каждая из моделируемых кривых 630a-g соответственно представляет различный зазор (D₁-D₇) между поверхностью скважинного прибора и поверхностью геологической формации. Когда электропроводимость S и электрическое сопротивление формации, нормализованное электрическим сопротивлением буровому раствору Rt/Rm, известны или определены, то с помощью графика 600 зазор может быть интерполирован. Например, если измеренная электропроводимость S равняется Y₁, а коэффициент Rt/Rm равняется X₁, то зазор может быть определен как расстояние около D₇, представленное на кривой 630a (см. незаштрихованный кружок). Измерения для определения электрического сопротивления формации и электрического сопротивления буровому раствору более подробно описаны ниже.In FIG. 6 shows one example of a simulated instrument signal plotted on graph 600. The horizontal axis 610 is the formation resistivity Rt normalized by the drilling fluid resistivity Rm. The vertical axis 620 represents the first measurement determined using the first approach, for example, in step 520 of FIG. 5. In this embodiment, the obtained first measurement is the electrical conductivity S. Each of the simulated curves 630a-g respectively represents a different gap (D ₁ -D ₇ ) between the surface of the downhole tool and the surface of the geological formation. When the electrical conductivity S and the electrical resistance of the formation normalized by the electrical resistance of the drilling fluid Rt / Rm are known or determined, the gap can be interpolated using graph 600. For example, if the measured electrical conductivity S is Y ₁ , and the coefficient Rt / Rm is X ₁ , then the gap can be defined as the distance near D ₇ shown on curve 630a (see the open circle). Measurements to determine the electrical resistance of a formation and the electrical resistance of a drilling fluid are described in more detail below.

На Фиг. 7 показана схема 700 вычисления зазора, указывающая на точность определения зазора между поверхностью скважинного прибора и поверхностью геологической формации при использовании первого подхода. В этом варианте воплощения скважинный прибор расположен в вообще горизонтальной скважине. Вертикальные и горизонтальные оси представляют расстояния от центра скважинного прибора. Линия 710 скважинного прибора представляет внешнюю поверхность скважинного прибора, такого как бурильный прибор 100. Линия 720 представляет уменьшенную внешнюю поверхность скважинного прибора, где электродный компонент может подвергаться воздействию. Зазорные кольца 730 представляют зазоры, определенные с помощью первого подхода, и включают отрезки погрешности 735, указывающие на величину неопределенности измерений зазора. Эллипсоидная приближенная кривая 740 может быть предоставлена для определения формы всей буровой скважины. Как видно на Фиг. 7, при больших зазорах между линией 710 скважинного прибора и эллипсоидной приближенной кривой 740 (например, когда расстояние между внешней поверхностью скважинного прибора и стенкой ствола буровой скважины, например, не меньше приблизительно двукратного расстояния между двумя измерительными электродами электродного компонента системы измерения зазора) вычисленные зазорные кольца 730 могут включать более значительные отрезки 735 погрешности для указания на увеличенные величины неопределенности в зазоре. При меньших зазорах между линией 710 скважинного прибора и эллипсоидной приближенной кривой 740 (например, когда расстояние между внешней поверхностью бурильного прибора и стенкой ствола буровой скважины не больше приблизительно шестикратного расстояния между двумя измерительными электродами электродного компонента системы измерения зазора) вычисленные зазорные кольца 730 могут включать меньшие отрезки 735 погрешности для указания, что может быть определен более точный зазор.In FIG. 7, a clearance calculation circuit 700 is shown indicating accuracy in determining the clearance between the surface of a downhole tool and the surface of a geological formation using the first approach. In this embodiment, the downhole tool is located in a generally horizontal well. The vertical and horizontal axes represent the distances from the center of the downhole tool. The downhole tool line 710 represents the outer surface of the downhole tool, such as the drilling tool 100. Line 720 represents the reduced outer surface of the downhole tool, where the electrode component may be exposed. The clearance rings 730 represent the gaps determined using the first approach and include error bars 735 indicating the amount of measurement uncertainty of the gap. An ellipsoid approximate curve 740 may be provided to determine the shape of the entire borehole. As seen in FIG. 7, with large gaps between the downhole tool line 710 and an approximate ellipsoid curve 740 (for example, when the distance between the outer surface of the downhole tool and the borehole wall, for example, is not less than about two times the distance between two measuring electrodes of the electrode component of the gap measurement system), the calculated gaps rings 730 may include larger error sections 735 to indicate increased clearance uncertainties. With smaller gaps between the downhole tool line 710 and an ellipsoid approximate curve 740 (for example, when the distance between the outer surface of the drilling tool and the borehole wall is not more than about six times the distance between the two measuring electrodes of the electrode component of the gap measurement system), the calculated clearance rings 730 may include smaller error bars 735 to indicate that a more accurate clearance can be determined.

Например, в точке A₁ на эллипсоидной приближенной кривой 740 относительно малый зазор между внешней поверхностью скважинного прибора и стенкой ствола буровой скважины. В точке A₂ на эллипсоидной приближенной кривой 740 зазор между наружной поверхностью скважинного прибора и стенкой ствола буровой скважины относительно большой. Соответственно, при использовании первого подхода отрезок 735 погрешности в точке A₁ может быть меньше отрезка 735 погрешности в точке A₂.For example, at point A ₁ on an ellipsoid approximate curve 740, a relatively small gap between the outer surface of the downhole tool and the borehole wall. At point A ₂ on the ellipsoid approximate curve 740, the gap between the outer surface of the downhole tool and the borehole wall of the borehole is relatively large. Accordingly, when using the first approach, the error segment 735 at the point A ₁ may be less than the error segment 735 at the point A ₂ .

Точность измерения зазора может быть основана на величине отклонения от фактического зазора. В некоторых вариантах воплощения зазор может быть определен с использованием первого подхода с точностью меньше приблизительно двадцатипроцентного отклонения от фактического зазора. В других вариантах воплощения зазор может быть определен с использованием первого подхода с точностью меньше приблизительно десятипроцентного отклонения от фактического зазора. В некоторых других вариантах воплощения зазор может быть определен с использованием первого подхода с точностью меньше приблизительно пятипроцентного отклонения от фактического зазора.The accuracy of the clearance measurement may be based on the amount of deviation from the actual clearance. In some embodiments, the gap can be determined using the first approach with an accuracy of less than about twenty percent deviation from the actual gap. In other embodiments, the gap can be determined using the first approach with an accuracy of less than about ten percent deviation from the actual gap. In some other embodiments, the gap can be determined using the first approach with an accuracy of less than about five percent deviation from the actual gap.

На Фиг. 8 показан вид сбоку части скважинного прибора 800, где представлена часть измерительного компонента согласно одному варианту воплощения. Система измерения зазора включает электродный компонент 810, электронный компонент 820 и несколько трансформаторов 830a-e. Электронный компонент 820 в рабочем порядке связан с электродным компонентом 810 и расположен в скважинном приборе 800. Электродный компонент 810 на Фиг. 8 включает четыре концентрических электрода, например, в конфигурации электродной головки, подобной электродному компоненту 210, показанному на Фиг. 2.In FIG. 8 is a side view of a portion of a downhole tool 800, showing a portion of a measurement component according to one embodiment. The clearance measurement system includes an electrode component 810, an electronic component 820, and several transformers 830a-e. The electronic component 820 is operatively connected to the electrode component 810 and located in the downhole tool 800. The electrode component 810 in FIG. 8 includes four concentric electrodes, for example, in an electrode head configuration similar to the electrode component 210 shown in FIG. 2.

В некоторых вариантах воплощения электродный компонент 810 может включать два питающих электрода и два измерительных электрода. В этом случае второй результирующий электрический сигнал может быть измерен на одном из измерительных электродов. В некоторых вариантах воплощения электродный компонент может включать один питающий электрод и один измерительный электрод. В этом случае второй результирующий электрический сигнал может быть измерен на измерительном электроде.In some embodiments, the electrode component 810 may include two supply electrodes and two measurement electrodes. In this case, the second resulting electrical signal can be measured on one of the measuring electrodes. In some embodiments, the electrode component may include one supply electrode and one measurement electrode. In this case, the second resulting electrical signal can be measured on the measuring electrode.

В других вариантах воплощения электродный компонент 810 может включать два концентрических электрода, таких как показанные на Фиг. 3. Кроме того, хотя электроды в электродном компоненте 810 имеют форму концентрических эллиптических колец, в других вариантах воплощения электроды могут иметь другие формы, такие как прямоугольные кольца, круговые кольца, кольца неправильной формы и т.п. Кроме того, как показано на Фиг. 4, в некоторых других вариантах воплощения электроды могут быть замещены двумя или более физически отдельными электродами, которые не являются концентрическими, но пространственно разнесены для выполнения измерения напряжения и/или тока.In other embodiments, the electrode component 810 may include two concentric electrodes, such as those shown in FIG. 3. In addition, although the electrodes in the electrode component 810 are in the form of concentric elliptical rings, in other embodiments, the electrodes may have other shapes, such as rectangular rings, circular rings, irregular rings, and the like. In addition, as shown in FIG. 4, in some other embodiments, the electrodes may be replaced by two or more physically separate electrodes that are not concentric but spatially spaced to perform voltage and / or current measurements.

В этом варианте воплощения каждый из трансформаторов 830a-e может быть, например, тороидальной формы и иметь металлический сердечник с навитым вокруг него проводом (не показан). Электронный компонент 820 может приводить в действие каждый из трансформаторов 830a-e. В частности, электронный компонент 820 прикладывает напряжение на провод (или подает в него ток), навитый вокруг металлического сердечника, который генерирует магнитное поле в металлическом сердечнике. Ведомый трансформатор 830a-e может соответственно функционировать, например, как первичная часть трансформатора. Поэтому скважинный прибор 800, буровой раствор и геологическая формация могут функционировать, например, как вторичная часть трансформатора, имеющего одновитковую обмотку. Соответственно, на скважинном приборе 800 могут быть легко установлены один или более трансформаторов.In this embodiment, each of the transformers 830a-e may be, for example, toroidal in shape and have a metal core with a wire wound around it (not shown). An electronic component 820 may drive each of the transformers 830a-e. In particular, the electronic component 820 applies voltage to the wire (or delivers current to it) wound around a metal core that generates a magnetic field in the metal core. The slave transformer 830a-e may accordingly function, for example, as the primary part of the transformer. Therefore, the downhole tool 800, the drilling fluid and the geological formation can function, for example, as a secondary part of a transformer having a single-turn winding. Accordingly, one or more transformers can be easily mounted on the downhole tool 800.

Когда напряжение прикладывается (или подается ток) к одному из трансформаторов 830a-e (например, к “активированному трансформатору”), то напряжение прикладывается между двумя частями скважинного прибора 800 по обе стороны активированного трансформатора. Разные напряжения могут создавать осевой ток и множество радиальных токов вдоль скважинного прибора 800. Например, как показано на Фиг. 9, осевой ток 950 проходит по поверхности скважинного прибора 900, а несколько радиальных токов, включая радиальный ток 960, поступает из скважинного прибора 900 из одной стороны 940 трансформатора 930 в буровой раствор и формацию, а затем возвращается к скважинному прибору 900 на противоположной стороне 920 трансформатора 930. Радиальный ток 960 поступает в скважинный прибор 900 по электродному компоненту 910. Электронный компонент 970, который в рабочем порядке соединен с электродным компонентом 910, может тогда измерять ток 960, проходящий по электродному компоненту 910. В некоторых вариантах воплощения электродный компонент 910 может быть одиночным электродом и иметь любую форму. В некоторых вариантах воплощения электродный компонент 910 может быть кольцом вокруг периферии скважинного прибора 900. Как показано на Фиг. 9, чем далее электродный компонент 910 помещается от трансформатора 930, тем глубже ток 960 может проникать в формацию. Соответственно, когда электродный компонент 910 располагается близко к трансформатору 930, то чувствительность и к электрическому сопротивлению буровому раствору, и к зазору может быть увеличена. С увеличением расстояния между электродным компонентом 910 и трансформатором 930 чувствительность к электрическому сопротивлению формации относительно зазора и электрического сопротивления буровому раствору возрастает.When a voltage is applied (or current is supplied) to one of the transformers 830a-e (for example, an “activated transformer”), then voltage is applied between the two parts of the downhole tool 800 on either side of the activated transformer. Different stresses can produce axial current and many radial currents along downhole tool 800. For example, as shown in FIG. 9, an axial current 950 passes along the surface of the downhole tool 900, and several radial currents, including radial current 960, flow from the downhole tool 900 from one side 940 of the transformer 930 into the mud and formation, and then returns to the downhole tool 900 on the opposite side 920 transformer 930. The radial current 960 enters the downhole tool 900 through the electrode component 910. The electronic component 970, which is connected in the working order with the electrode component 910, can then measure the current 960 passing through the electrode coil ponent 910. In some embodiments, the electrode component 910 may be a single electrode and to have any shape. In some embodiments, the electrode component 910 may be a ring around the periphery of the downhole tool 900. As shown in FIG. 9, the further the electrode component 910 is placed from the transformer 930, the deeper the current 960 can penetrate into the formation. Accordingly, when the electrode component 910 is located close to the transformer 930, the sensitivity to the electrical resistance of the drilling fluid and to the gap can be increased. As the distance between the electrode component 910 and the transformer 930 increases, the sensitivity to the electrical resistance of the formation with respect to the gap and the electrical resistance of the drilling fluid increases.

На Фиг. 10 показана блок-схема 1000 стадий способа оценки зазора между поверхностью скважинного прибора (например, бурильный прибор) и поверхностью геологической формации (например, стенка ствола буровой скважины), согласно второму подходу. Способ, показанный на Фиг. 10, может использоваться, например, системой измерения зазора, которая включает, например, измерительный компонент, показанный на Фиг. 8 и/или 9. Во втором подходе зазор может быть определен точно с помощью получения второго измерения, чувствительного к комбинации электрического сопротивления формации, электрического сопротивления буровому раствору и зазора между скважинным прибором и геологической формацией.In FIG. 10 is a flowchart of 1000 steps of a method for estimating a gap between a surface of a downhole tool (eg, a drilling device) and a surface of a geological formation (eg, a wall of a borehole of a borehole), according to a second approach. The method shown in FIG. 10 can be used, for example, by a clearance measurement system that includes, for example, the measurement component shown in FIG. 8 and / or 9. In the second approach, the gap can be precisely determined by obtaining a second measurement that is sensitive to the combination of formation electrical resistance, drilling fluid electrical resistance and the gap between the downhole tool and the geological formation.

Способ начинается нам стадии 1010, где электронный компонент подает второй инициирующий электрический сигнал в трансформатор, который расположен на месте на скважинном приборе, отстоящем от электродного компонента так, что второе измерение чувствительно к комбинации электрического сопротивления формации, электрического сопротивления буровому раствору и зазора между скважинным прибором и геологической формацией. В некоторых вариантах воплощения второй инициирующий электрический сигнал является напряжением, прикладываемым к трансформатору. В других вариантах воплощения второй инициирующий электрический сигнал может быть током, подаваемым в трансформатор.The method begins at stage 1010, where the electronic component delivers a second initiating electrical signal to the transformer, which is located in place on the downhole tool, separated from the electrode component so that the second measurement is sensitive to a combination of formation electrical resistance, drilling fluid electrical resistance and the gap between the downhole tool and geological formation. In some embodiments, the second initiating electrical signal is a voltage applied to the transformer. In other embodiments, the second initiating electrical signal may be a current supplied to the transformer.

На стадии 1020 электронный компонент измеряет второй результирующий электрический сигнал, сгенерированный в результате подачи второго инициирующего электрического сигнала, в электродном компоненте для получения второго измерения. В некоторых вариантах воплощения второе измерение является электрическим сопротивлением, чувствительным к комбинации зазора, электрического сопротивления буровому раствору и электрического сопротивления формации. В некоторых вариантах воплощения второй результирующий электрический сигнал может быть током, измеряемым на электроде электродного компонента.At 1020, the electronic component measures a second resulting electrical signal generated by supplying a second triggering electrical signal to the electrode component to obtain a second measurement. In some embodiments, the second dimension is electrical resistance sensitive to a combination of clearance, electrical resistance of the drilling fluid, and electrical resistance of the formation. In some embodiments, the second resulting electrical signal may be a current measured at the electrode of the electrode component.

На стадии 1030 второе измерение посылается в процессорный модуль, такой как процессорный модуль 85 на Фиг. 1 или процессорный модуль, расположенный в скважинном приборе. На стадии 1040 процессорный модуль подстраивает второе измерение ко второму предопределенному смоделированному сигналу прибора для определения зазора между поверхностью геологической формации и поверхностью скважинного прибора, где расположен электродный компонент. В некоторых вариантах воплощения процессорный модуль для определения зазора подстраивает второе измерение к предопределенному смоделированному сигналу прибора с помощью процесса интерполяции. В некоторых вариантах воплощения процессорный модуль определяет смоделированный сигнал прибора на основе ожидаемого или измеренного значения контактного сопротивления электродов электродного компонента и измеренного или ожидаемого значения электрического сопротивления буровому раствору. Смоделированный сигнал прибора может также быть получен с помощью компьютерного моделирования. В других вариантах воплощения процессорный модуль подстраивает второе измерение к предопределенному смоделированному сигналу прибора с помощью способа инверсии данных.At 1030, a second measurement is sent to a processor module, such as processor module 85 in FIG. 1 or a processor module located in a downhole tool. At 1040, the processor module adjusts the second measurement to a second predetermined simulated instrument signal to determine the gap between the surface of the geological formation and the surface of the downhole tool where the electrode component is located. In some embodiments, the processor module for determining the gap adjusts the second measurement to a predetermined simulated signal of the device using the interpolation process. In some embodiments, the processor module determines a simulated device signal based on the expected or measured value of the contact resistance of the electrodes of the electrode component and the measured or expected value of the electrical resistance of the drilling fluid. The simulated signal of the device can also be obtained using computer simulation. In other embodiments, the processor module adjusts the second measurement to a predetermined simulated instrument signal using a data inversion method.

На Фиг. 11 показан один пример смоделированного сигнала прибора, нанесенного на график 1100. Горизонтальная ось 1110 представляет второе измерение Ra, полученное с использованием второго подхода (определенного, например, в 1020), нормализованного электрическим сопротивлением буровому раствору Rm. Вертикальная ось 1120 представляет электрическое сопротивление формации Rt, нормализованное вторым измерением Ra. Каждая из моделируемых кривых 1130a-g представляет различный зазор (D₁-D₇) между поверхностью скважинного прибора и поверхностью геологической формации. Когда измеренное электрическое сопротивление Ra, электрическое сопротивление формации Rt и электрическое сопротивление буровому раствору Rm известно или определено, то с помощью графика 1100 зазор может быть интерполирован. Например, если соотношение Rt/Ra равняется Y₂, а соотношение Ra/Rm является X₂, то зазор может быть определен как расстояние около D₄, представленное на кривой 1130d (см. незаштрихованный кружок).In FIG. 11 shows one example of a simulated instrument signal plotted on graph 1100. The horizontal axis 1110 represents a second measurement of Ra obtained using a second approach (defined, for example, in 1020) normalized by the drilling fluid resistivity Rm. The vertical axis 1120 represents the electrical resistance of the formation Rt normalized by the second dimension Ra. Each of the simulated curves 1130a-g represents a different gap (D ₁ -D ₇ ) between the surface of the downhole tool and the surface of the geological formation. When the measured electrical resistance Ra, the electrical resistance of the formation Rt, and the electrical resistance of the drilling fluid Rm are known or determined, the gap can be interpolated using graph 1100. For example, if the ratio Rt / Ra is Y ₂ and the ratio Ra / Rm is X ₂ , then the gap can be defined as the distance near D ₄ shown on curve 1130d (see the open hatched circle).

Точность измерения зазора может быть основана на величине отклонения от фактического зазора. В некоторых вариантах воплощения зазор может быть определен с использованием второго подхода с точностью меньше приблизительно двадцатипроцентного отклонения от фактического зазора. В других вариантах воплощения зазор может быть определен с использованием второго подхода с точностью меньше приблизительно десятипроцентного отклонения от фактического зазора. В некоторых других вариантах воплощения зазор может быть определен с использованием второго подхода с точностью меньше приблизительно пятипроцентного отклонения от фактического зазора.The accuracy of the clearance measurement may be based on the amount of deviation from the actual clearance. In some embodiments, the gap can be determined using the second approach with an accuracy of less than about twenty percent deviation from the actual gap. In other embodiments, the gap can be determined using the second approach with an accuracy of less than about ten percent deviation from the actual gap. In some other embodiments, the gap can be determined using the second approach with an accuracy of less than about five percent deviation from the actual gap.

В некоторых вариантах воплощения, если предполагается, что зазор будет, например, не больше приблизительно первого расстояния и, например, не меньше приблизительно второго расстояния, для определения зазора могут использоваться и первый подход, и второй подход. В этих случаях система измерения зазора может определить, какой подход более точный, на основе, например, предопределенного смоделированного сигнала прибора. Таким образом, на основе предопределенного смоделированного сигнала прибора система измерения зазора может определить величину неопределенности в определении зазора с использованием первого подхода и величину неопределенности в определении зазора с использованием второго подхода. Таким образом, система измерения зазора может выбрать между зазором, определенным с использованием первого подхода, и зазором, определенным с использованием второго подхода, исходя из того, у какого подхода меньше величина неопределенности в вычислении.In some embodiments, if it is assumed that the gap will be, for example, not greater than about the first distance and, for example, not less than about the second distance, both the first approach and the second approach can be used to determine the gap. In these cases, the clearance measurement system can determine which approach is more accurate based, for example, on a predetermined simulated instrument signal. Thus, based on a predetermined simulated instrument signal, the gap measurement system can determine the amount of uncertainty in determining the gap using the first approach and the amount of uncertainty in determining the gap using the second approach. Thus, the gap measurement system can choose between the gap determined using the first approach and the gap determined using the second approach, based on which approach has a lower calculation uncertainty.

В некоторых вариантах воплощения для определения положения электродного компонента, подвергаемого воздействию от поверхности скважинного прибора относительно ориентации скважинного прибора в буровой скважине, может использоваться магнитометр. Следует принять во внимание, что в вариантах воплощения, представленных здесь, для определения положения электродного компонента могут использоваться и другие подходящие устройства/способы.In some embodiments, a magnetometer may be used to determine the position of the electrode component exposed from the surface of the downhole tool relative to the orientation of the downhole tool in the borehole. It will be appreciated that other suitable devices / methods may be used in the embodiments presented herein to determine the position of the electrode component.

Измерения для определения электрического сопротивления формации и электрического сопротивления буровому раствору теперь описываются более подробно. Как описано выше, для получения зазора с использованием первого подхода либо второго подхода может оказаться полезным определение электрического сопротивления буровому раствору Rm и/или электрического сопротивления формации Rt. Электрическое сопротивление буровому раствору может быть измерено с использованием вариантов воплощения, описанных ниже со ссылкой на Фиг. 12. Но в некоторых вариантах воплощения электрическое сопротивление буровому раствору может также быть получено, например, из проб бурового раствора или в отдельном измерении, полученном отдельной системой измерения скважинного прибора.Measurements to determine the electrical resistance of a formation and the electrical resistance of a drilling fluid are now described in more detail. As described above, to obtain clearance using either the first approach or the second approach, it may be useful to determine the electrical resistance of the drilling fluid Rm and / or the electrical resistance of the formation Rt. Mud resistance can be measured using the embodiments described below with reference to FIG. 12. But in some embodiments, the electrical resistance of the drilling fluid can also be obtained, for example, from drilling fluid samples or in a separate measurement obtained by a separate measurement system of the downhole tool.

Точно так же электрическое сопротивление формации может быть получено с использованием вариантов воплощения, описанных ниже со ссылкой на Фиг. 13. Но в некоторых вариантах воплощения электрическое сопротивление формации может также быть получено, например, как отдельное измерение, полученное отдельной системой измерения, прибором или устройством, которые могут быть, а могут и не быть частью скважинного прибора. При некоторых обстоятельствах электрическое сопротивление буровому раствору и электрическое сопротивление формации определяются из одного и того же измерения.Similarly, the electrical resistance of a formation can be obtained using the embodiments described below with reference to FIG. 13. But in some embodiments, the electrical resistance of the formation may also be obtained, for example, as a separate measurement obtained by a separate measurement system, device or device, which may or may not be part of the downhole tool. In some circumstances, the electrical resistance of the drilling fluid and the electrical resistance of the formation are determined from the same measurement.

На Фиг. 12 показана блок-схема 1200 стадий способа оценки электрического сопротивления буровому раствору. Способ, показанный на Фиг. 12, может использоваться, например, системой измерения зазора, которая включает, например, измерительный компонент 205. Во втором подходе электрическое сопротивление буровому раствору может быть определено точно, если предполагается, что расстояние между поверхностями геологической формации и скважинного прибора будет не меньше приблизительно второго расстояния. В компоненте 205 второе расстояние может равняться, например, приблизительно двукратному расстоянию между двумя измерительными электродами 215b и 215c электродного компонента 210.In FIG. 12 is a flow chart of 1200 steps of a method for evaluating electrical resistance of a drilling fluid. The method shown in FIG. 12 can be used, for example, with a clearance measurement system that includes, for example, a measurement component 205. In the second approach, the electrical resistance of the drilling fluid can be determined accurately if it is assumed that the distance between the surfaces of the geological formation and the downhole tool is not less than approximately the second distance . In component 205, the second distance may be, for example, approximately twice the distance between the two measuring electrodes 215b and 215c of the electrode component 210.

Способ начинается на стадии 1210, где электронный компонент подает третий инициирующий электрический сигнал в электродный компонент. В некоторых вариантах воплощения третий инициирующий электрический сигнал - это напряжение, прикладываемое между двумя электродами электродного компонента. В других вариантах воплощения третий инициирующий электрический сигнал может быть токовым сигналом.The method begins at step 1210, where the electronic component delivers a third initiating electrical signal to the electrode component. In some embodiments, the third initiating electrical signal is the voltage applied between the two electrodes of the electrode component. In other embodiments, the third triggering electrical signal may be a current signal.

На стадии 1220 электронный компонент измеряет третий результирующий электрический сигнал, сгенерированный в результате подачи третьего инициирующего электрического сигнала, в электродном компоненте для получения третьего измерения, чувствительного к электрическому сопротивлению буровому раствору между скважинным прибором и геологической формацией. Например, когда третий инициирующий электрический сигнал - это напряжение, прикладываемое между двумя питающими электродами электродного компонента, то третий результирующий электрический сигнал является током, измеряемым на измерительном электроде электродного компонента. Когда третий инициирующий электрический сигнал является током, протекающим в питающем электроде электродного компонента, то третий результирующий электрический сигнал - это напряжение, измеренное между двумя измерительными электродами электродного компонента.In step 1220, the electronic component measures a third resulting electrical signal generated by applying a third initiating electrical signal in the electrode component to obtain a third measurement sensitive to the electrical resistance of the drilling fluid between the downhole tool and the geological formation. For example, when the third initiating electrical signal is the voltage applied between the two supply electrodes of the electrode component, the third resulting electrical signal is the current measured at the measuring electrode of the electrode component. When the third initiating electrical signal is the current flowing in the supply electrode of the electrode component, the third resulting electrical signal is the voltage measured between the two measuring electrodes of the electrode component.

На стадии 1230 третье измерение посылается в процессорный модуль, такой как, например, процессорный модуль 85 на Фиг. 1 или процессорный модуль, расположенный в скважинном приборе. На стадии 1240 процессорный модуль преобразовывает третье измерение в электрическое сопротивление буровому раствору. В некоторых вариантах воплощения процессорный модуль преобразовывает третье измерение в электрическое сопротивление буровому раствору с использованием переводного коэффициента, который может быть определен с помощью математического моделирования. Специалистам в данной области понятно, как использовать математическое моделирование с целью определения переводного коэффициента для преобразования третьего измерения в электрическое сопротивление буровому раствору.At 1230, a third measurement is sent to a processor module, such as, for example, processor module 85 in FIG. 1 or a processor module located in a downhole tool. At 1240, the processor module converts the third measurement into electrical resistance of the drilling fluid. In some embodiments, the processor module converts the third measurement into electrical resistance of the drilling fluid using a conversion factor that can be determined using mathematical modeling. Those skilled in the art will understand how to use mathematical modeling to determine the conversion factor to convert the third dimension into electrical resistance of the drilling fluid.

В некоторых вариантах воплощения электродный компонент может включать два питающих электрода и два измерительных электрода. В этих вариантах воплощения электронный компонент может подавать третий инициирующий электрический сигнал между этими двумя питающими электродами. В других вариантах воплощения электродный компонент может включать один питающий электрод и один измерительный электрод. В этих вариантах воплощения электронный компонент может подавать третий инициирующий электрический сигнал между питающим электродом и измерительным электродом.In some embodiments, the electrode component may include two supply electrodes and two measurement electrodes. In these embodiments, the electronic component may provide a third initiating electrical signal between the two supply electrodes. In other embodiments, the electrode component may include one supply electrode and one measurement electrode. In these embodiments, the electronic component may provide a third initiating electrical signal between the supply electrode and the measurement electrode.

В тех вариантах воплощения, где электродный компонент включает два питающих электрода и два измерительных электрода, третий результирующий электрический сигнал может быть измерен в одном или обоих из двух измерительных электродов. В тех вариантах воплощения, где электродный компонент включает один питающий электрод и один измерительный электрод, третий результирующий электрический сигнал измеряется на измерительном электроде.In those embodiments where the electrode component includes two supply electrodes and two measurement electrodes, a third resulting electrical signal can be measured in one or both of the two measurement electrodes. In those embodiments where the electrode component includes one supply electrode and one measurement electrode, a third resulting electrical signal is measured on the measurement electrode.

В некоторых вариантах воплощения третье измерение - это электрическое сопротивление, получаемое делением третьего инициирующего электрического сигнала на третий результирующий электрический сигнал, когда третий результирующий электрический сигнал является током, измеренным, например, на измерительном электроде электродного компонента, а третий инициирующий электрический сигнал является напряжением, прикладываемым между, например, двумя питающими электродами электродного компонента; или делением третьего результирующего электрического сигнала на третий инициирующий электрический сигнал, когда третий результирующий электрический сигнал является напряжением, измеренным между, например, двумя измерительными электродами электродного компонента, а третий инициирующий электрический сигнал является током, протекающим в питающем электроде электродного компонента.In some embodiments, the third measurement is the electrical resistance obtained by dividing the third initiating electrical signal by the third resulting electrical signal when the third resulting electrical signal is a current measured, for example, on the measuring electrode of the electrode component, and the third triggering electrical signal is the voltage applied between, for example, two feed electrodes of an electrode component; or by dividing the third resulting electrical signal by a third triggering electrical signal when the third resulting electrical signal is a voltage measured between, for example, two measuring electrodes of the electrode component, and the third triggering electrical signal is the current flowing in the supply electrode of the electrode component.

На Фиг. 13 показана блок-схема 300 стадий способа оценки электрического сопротивления формации. Способ, показанный на Фиг. 13, может использоваться, например, системой измерения зазора, показанной на Фиг. 8. В этих вариантах воплощения электрическое сопротивление формации может быть точно определено путем получения четвертого измерения, чувствительного к электрическому сопротивлению формации относительно электрического сопротивления буровому раствору и зазора между скважинным прибором и геологической формацией.In FIG. 13 shows a flowchart 300 of a method for evaluating the electrical resistance of a formation. The method shown in FIG. 13 can be used, for example, by the clearance measurement system shown in FIG. 8. In these embodiments, the electrical resistance of the formation can be accurately determined by obtaining a fourth measurement that is sensitive to the electrical resistance of the formation relative to the electrical resistance of the drilling fluid and the gap between the downhole tool and the geological formation.

Способ начинается на стадии 1310, где электронный компонент подает четвертый инициирующий электрический сигнал в трансформатор, расположенный в месте на скважинном приборе и отстоящий от электродного компонента, расположенного на скважинном приборе так, что четвертое измерение чувствительно к электрическому сопротивлению формации относительно электрического сопротивления буровому раствору и зазора между скважинным прибором и стенкой ствола буровой скважины. В некоторых вариантах воплощения четвертый инициирующий электрический сигнал является напряжением, прикладываемым к трансформатору. В других вариантах воплощения этот инициирующий электрический сигнал может быть током, подаваемым в трансформатор.The method begins at step 1310, where the electronic component delivers a fourth initiating electrical signal to the transformer located in place on the downhole tool and spaced from the electrode component located on the downhole tool so that the fourth measurement is sensitive to the electrical resistance of the formation relative to the drilling fluid resistance and clearance between the downhole tool and the borehole wall. In some embodiments, the fourth initiating electrical signal is a voltage applied to the transformer. In other embodiments, this initiating electrical signal may be a current supplied to a transformer.

На стадии 1320 электронный компонент измеряет в электродном компоненте четвертый результирующий электрический сигнал, сгенерированный в результате подачи четвертого инициирующего электрического сигнала, для получения четвертого измерения. В некоторых вариантах воплощения четвертое измерение - это электрическое сопротивление, чувствительное к электрическому сопротивлению формации. В некоторых вариантах воплощения четвертый результирующий электрический сигнал может быть током, измеряемым на электроде электродного компонента.At block 1320, the electronic component measures in the electrode component a fourth resulting electrical signal generated by supplying a fourth initiating electrical signal to obtain a fourth measurement. In some embodiments, the fourth dimension is electrical resistance sensitive to the electrical resistance of the formation. In some embodiments, the fourth resulting electrical signal may be a current measured at the electrode of the electrode component.

На стадии 1330 четвертое измерение посылается в процессорный модуль, такой как процессорный модуль 85 на Фиг. 1 или процессорный модуль, расположенный в скважинном приборе. На стадии 1340 процессорный модуль преобразовывает четвертое измерение в сопротивление формации. В некоторых вариантах воплощения процессорный модуль преобразовывает четвертое измерение в сопротивление формации с использованием переводного коэффициента, который может быть определен при помощи математического моделирования.At 1330, a fourth measurement is sent to a processor module, such as processor module 85 in FIG. 1 or a processor module located in a downhole tool. At block 1340, the processor module converts the fourth dimension into formation resistance. In some embodiments, the processor module converts the fourth dimension into formation resistance using a conversion factor that can be determined using mathematical modeling.

В некоторых вариантах воплощения электродный компонент может включать два питающих электрода и два измерительных электрода. В этом случае четвертый результирующий электрический сигнал может быть измерен в одном или в обоих из двух измерительных электродов. В некоторых вариантах воплощения электродный компонент может включать один питающий электрод и один измерительный электрод. В этом случае четвертый результирующий электрический сигнал измеряется на измерительном электроде.In some embodiments, the electrode component may include two supply electrodes and two measurement electrodes. In this case, the fourth resulting electrical signal can be measured in one or both of the two measuring electrodes. In some embodiments, the electrode component may include one supply electrode and one measurement electrode. In this case, the fourth resulting electrical signal is measured at the measuring electrode.

Хотя варианты воплощения на Фиг. 2-7 и 12 описаны отдельно от вариантов воплощения на Фиг. 8-11 и 13, специалистам в данной области понятно, что возможна комбинация измерений и данных, полученных в этих вариантах воплощения как желаемая и/или требуемая для конкретного применения.Although the embodiments of FIG. 2-7 and 12 are described separately from the embodiments of FIG. 8-11 and 13, it will be appreciated by those skilled in the art that a combination of measurements and the data obtained in these embodiments are possible as desired and / or required for a particular application.

Любой из представленных ниже способов по пунктам 1-9 может быть комбинирован с любой из систем по пунктам 10-19.Any of the methods described below in paragraphs 1–9 can be combined with any of the systems in paragraphs 10–19.

1. Способ определения зазора между поверхностью скважинного прибора и поверхностью геологической формации, содержащий обеспечение скважинного прибора, включающего электродный компонент, подвергаемый воздействию от поверхности скважинного прибора, один или более трансформаторов, подвергаемых воздействию от поверхности скважинного прибора, и один или более электронных компонентов и, если предполагается, что зазор между поверхностью геологической формации и поверхностью скважинного прибора будет не больше первого расстояния, содержащий следующие стадии:1. The method of determining the gap between the surface of the downhole tool and the surface of the geological formation, comprising providing a downhole tool comprising an electrode component exposed to the surface of the downhole tool, one or more transformers exposed from the surface of the downhole tool, and one or more electronic components and, if it is assumed that the gap between the surface of the geological formation and the surface of the downhole tool will be no more than the first distance, containing The following stages:

подача с использованием по меньшей мере одного из электронных компонентов первого инициирующего электрического сигнала в электродный компонент;supplying using at least one of the electronic components of the first initiating electrical signal to the electrode component;

измерение с использованием по меньшей мере одного из электронных компонентов первого результирующего электрического сигнала в электродном компоненте для получения первого измерения, причем первый результирующий электрический сигнал генерируется в результате подачи первого инициирующего электрического сигнала;measuring using at least one of the electronic components of the first resulting electrical signal in the electrode component to obtain a first measurement, wherein the first resulting electrical signal is generated by supplying the first initiating electrical signal;

подстройку с помощью одного или более процессорных модулей первого измерения к первому смоделированному сигналу прибора для определения первого зазора между поверхностью скважинного прибора и поверхностью геологической формации; и/илиadjustment using one or more processor modules of the first measurement to the first simulated signal of the device to determine the first gap between the surface of the downhole tool and the surface of the geological formation; and / or

если предполагается, что зазор между поверхностью геологической формации и поверхностью скважинного прибора будет не меньше второго расстояния, содержащий следующие стадии:if it is assumed that the gap between the surface of the geological formation and the surface of the downhole tool will be at least a second distance, containing the following stages:

подача с использованием по меньшей мере одного из электронных компонентов второго инициирующего электрического сигнала в первый трансформатор;supplying using at least one of the electronic components of the second initiating electrical signal to the first transformer;

измерение с использованием по меньшей мере одного из электронных компонентов второго результирующего электрического сигнала в электродном компоненте для получения второго измерения, причем второй результирующий электрический сигнал генерируется в результате подачи второго инициирующего электрического сигнала; measuring using at least one of the electronic components of the second resulting electrical signal in the electrode component to obtain a second measurement, the second resulting electrical signal being generated by supplying a second triggering electrical signal;

подстройка с помощью одного или более процессорных модулей второго измерения ко второму смоделированному сигналу прибора для определения второго зазора между поверхностью скважинного прибора и поверхностью геологической формации.adjustment using one or more processor modules of the second dimension to the second simulated signal of the device to determine the second gap between the surface of the downhole tool and the surface of the geological formation.

2. Способ по пункту 1, в котором первое расстояние не больше шестикратного расстояния между двумя электродами электродного компонента, а второе расстояние не меньше двукратного расстояния между двумя электродами электродного компонента.2. The method according to paragraph 1, in which the first distance is not more than six times the distance between the two electrodes of the electrode component, and the second distance is not less than twice the distance between the two electrodes of the electrode component.

3. Способ по пункту 1 или 2, который, если предполагается, что зазор будет не больше первого расстояния и не меньше второго расстояния, дополнительно содержит определение величины неопределенности в первом зазоре и величины неопределенности во втором зазоре, и выбор между первым зазором и вторым зазором, исходя из величины неопределенности, определенной в первом зазоре, и величины неопределенности, определенной во втором зазоре.3. The method according to paragraph 1 or 2, which, if it is assumed that the gap will be no more than the first distance and not less than the second distance, further comprises determining the amount of uncertainty in the first gap and the amount of uncertainty in the second gap, and choosing between the first gap and the second gap based on the amount of uncertainty defined in the first gap and the amount of uncertainty defined in the second gap.

4. Способ по любому из предшествующих пунктов, который дополнительно содержит следующие стадии:4. The method according to any one of the preceding paragraphs, which further comprises the following steps:

подача с использованием по меньшей мере одного из электронных компонентов третьего электрического инициирующего сигнала в электродный компонент, если предполагается, что зазор между поверхностью геологической формации и поверхностью скважинного прибора будет не меньше второго расстояния; supplying using at least one of the electronic components of the third electrical initiating signal to the electrode component, if it is assumed that the gap between the surface of the geological formation and the surface of the downhole tool will be not less than the second distance;

измерение с использованием по меньшей мере одного из электронных компонентов третьего результирующего электрического сигнала в электродном компоненте для получения третьего измерения, чувствительного к электрическому сопротивлению бурового раствора, находящегося между скважинным прибором и поверхностью геологической формации, причем третий результирующий электрический сигнал генерируется в результате подачи третьего инициирующего электрического сигнала; иmeasurement using at least one of the electronic components of the third resulting electrical signal in the electrode component to obtain a third measurement sensitive to the electrical resistance of the drilling fluid located between the downhole tool and the surface of the geological formation, and the third resulting electrical signal is generated by the supply of the third initiating electrical signal; and

подстройка с использованием по меньшей мере одного из процессорных модулей третьего измерения к первому смоделированному сигналу прибора для определения первого зазора между поверхностью скважинного прибора и поверхностью геологической формации и/или подстройка с использованием по меньшей мере одного из процессорных модулей третьего измерения ко второму смоделированному сигналу прибора для определения второго зазора между поверхностью скважинного прибора и поверхностью геологической формации.adjustment using at least one of the third-dimensional processor modules to the first simulated signal of the device to determine the first clearance between the surface of the downhole tool and the surface of the geological formation and / or adjustment using at least one of the third-dimensional processor modules to the second simulated signal of the device for determining a second clearance between the surface of the downhole tool and the surface of the geological formation.

5. Способ по любому из предшествующих пунктов, который дополнительно содержит следующие стадии:5. The method according to any one of the preceding paragraphs, which further comprises the following stages:

подача с использованием по меньшей мере одного из электронных компонентов четвертого инициирующего электрического сигнала во второй трансформатор; supplying using at least one of the electronic components of the fourth initiating electrical signal to the second transformer;

измерение с использованием по меньшей мере одного из электронных компонентов четвертого результирующего электрического сигнала в электродном компоненте для получения четвертого измерения, чувствительного к электрическому сопротивлению формации, причем четвертый результирующий электрический сигнал генерируется в результате подачи четвертого инициирующего электрического сигнала; иmeasuring using at least one of the electronic components of the fourth resulting electrical signal in the electrode component to obtain a fourth measurement sensitive to the electrical resistance of the formation, the fourth resulting electrical signal being generated by supplying a fourth initiating electrical signal; and

подстройка с использованием по меньшей мере одного из процессорных модулей четвертого измерения к первому смоделированному сигналу прибора для определения первого зазора между поверхностью скважинного прибора и поверхностью геологической формации и/или подстройка с использованием по меньшей мере одного из процессорных модулей четвертого измерения ко второму смоделированному сигналу прибора для определения второго зазора между поверхностью скважинного прибора и поверхностью геологической формации.adjustment using at least one of the fourth-dimensional processor modules to the first simulated signal of the device to determine the first clearance between the surface of the downhole tool and the surface of the geological formation and / or adjustment using at least one of the fourth-dimension processor modules to the second simulated signal of the device for determining a second clearance between the surface of the downhole tool and the surface of the geological formation.

6. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором подстройка с использованием по меньшей мере одного из процессорных модулей первого измерения к первому смоделированному сигналу прибора и подстройка с использованием по меньшей мере одного из процессорных модулей второго измерения ко второму смоделированному сигналу прибора соответственно содержит применение способа инверсии данных, приспособленного для уменьшения отклонения между первым измерением и первым смоделированным сигналом прибора и для уменьшения отклонения между вторым измерением и вторым смоделированным сигналом прибора.6. The method according to any one of the preceding paragraphs, in which the adjustment using at least one of the processor modules of the first measurement to the first simulated signal of the device and adjustment using at least one of the processor modules of the second measurement to the second simulated signal of the device accordingly comprises applying the method inversion of data adapted to reduce the deviation between the first measurement and the first simulated signal of the device and to reduce the deviation between torym measuring device and the second simulated signal.

7. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором подача с использованием по меньшей мере одного из электронных компонентов первого инициирующего электрического сигнала в электродный компонент содержит приложение напряжения между двумя питающими электродами электродного компонента, при этом измерение с использованием по меньшей мере одного из электронных компонентов первого результирующего электрического сигнала в электродном компоненте содержит измерение тока между двумя измерительными электродами электродного компонента, и измерение с использованием по меньшей мере одного электронного компонента второго результирующего электрического сигнала в электродном компоненте содержит измерение тока с использованием по меньшей мере одного из двух измерительных электродов электродного компонента.7. The method according to any one of the preceding paragraphs, in which the supply using at least one of the electronic components of the first initiating electric signal to the electrode component comprises applying voltage between the two supply electrodes of the electrode component, the measurement using at least one of the electronic components the first resulting electrical signal in the electrode component comprises measuring a current between two measuring electrodes of the electrode component a, and the measurement using at least one electronic component of the second resulting electrical signal in the electrode component comprises a current measurement using at least one of the two measuring electrodes of the electrode component.

8. Способ по любому из пунктов 1-6, в котором подача с использованием по меньшей мере одного из электронных компонентов первого инициирующего электрического сигнала в электродный компонент содержит приложение напряжения между питающим электродом и измерительным электродом электродного компонента, измерение с использованием по меньшей мере одного из электронных компонентов первого результирующего электрического сигнала в электродном компоненте содержит измерение тока в измерительном электроде, и измерение с использованием по меньшей мере одного из электронных компонентов второго результирующего электрического сигнала в электродном компоненте содержит измерение тока в измерительном электроде.8. The method according to any one of paragraphs 1-6, wherein supplying using at least one of the electronic components of the first initiating electric signal to the electrode component comprises applying a voltage between the supply electrode and the measuring electrode of the electrode component, measuring using at least one of the electronic components of the first resulting electrical signal in the electrode component comprises measuring a current in a measuring electrode, and measuring using at least least one of the electronic components of the second resulting electrical signal in the electrode component comprises a current measurement in the measuring electrode.

9. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором скважинный прибор является прибором для каротажа в процессе бурения, прибором скважинных измерений в процессе бурения или их комбинацией.9. The method according to any one of the preceding paragraphs, in which the downhole tool is a tool for logging while drilling, a device for downhole measurements during drilling, or a combination thereof.

10. Система определения зазора между поверхностью скважинного прибора и поверхностью геологической формации, содержащая скважинный прибор, содержащий электродный компонент, подвергаемый воздействию от поверхности скважинного прибора, один или более трансформаторов, подвергаемых воздействию от поверхности скважинного прибора, и один или более электронных компонентов, приспособленных, если предполагается, что расстояние между поверхностью геологической формации и поверхностью скважинного прибора будет не больше первого расстояния, подавать первый инициирующий электрический сигнал в электродный компонент, и измерять первый результирующий электрический сигнал в электродном компоненте для получения первого измерения, причем первый результирующий электрический сигнал генерируется в результате подачи первого инициирующего электрического сигнала, и/или, если предполагается, что расстояние между поверхностью геологической формации и поверхностью скважинного прибора будет не меньше второго расстояния, подавать второй инициирующий электрический сигнал в по меньшей мере один из трансформаторов, и измерять второй результирующий электрический сигнал в электродном компоненте для получения второго измерения, причем второй результирующий электрический сигнал генерируется в результате подачи второго инициирующего электрического сигнала, один или более процессорных модулей, приспособленных подстраивать первое измерение к первому смоделированному сигналу прибора для определения первого зазора между поверхностью скважинного прибора и поверхностью геологической формации, и/или подстраивать второе измерение ко второму смоделированному сигналу прибора для определения второго зазора между поверхностью скважинного прибора и поверхностью геологической формации.10. The system for determining the gap between the surface of the downhole tool and the surface of the geological formation, comprising a downhole tool containing an electrode component exposed to the surface of the downhole tool, one or more transformers exposed from the surface of the downhole tool, and one or more electronic components adapted, if it is assumed that the distance between the surface of the geological formation and the surface of the downhole tool will be no more than the first distance, supply the first initiating electrical signal to the electrode component, and measure the first resulting electrical signal in the electrode component to obtain a first measurement, the first resulting electrical signal being generated by supplying the first initiating electrical signal, and / or, if it is assumed that the distance between the surface of the geological formation and the surface of the downhole tool will be no less than the second distance, apply a second initiating electric signal to at least at least one of the transformers, and measure the second resulting electrical signal in the electrode component to obtain a second measurement, the second resulting electrical signal being generated by supplying a second initiating electrical signal, one or more processor modules adapted to adjust the first measurement to the first simulated signal of the device for determining the first clearance between the surface of the downhole tool and the surface of the geological formation, and / or adjust the second measurement to the second simulated signal of the device to determine the second gap between the surface of the downhole tool and the surface of the geological formation.

11. Система по пункту 10, в которой первое расстояние равно шестикратному расстоянию между двумя электродами электродного компонента, а второе расстояние равно двукратному расстоянию между двумя электродами электродного компонента.11. The system of claim 10, wherein the first distance is six times the distance between the two electrodes of the electrode component and the second distance is twice the distance between the two electrodes of the electrode component.

12. Система по пункту 10 или 11, в которой по меньшей мере один из процессорных модулей приспособлен, если предполагается, что зазор будет не больше первого расстояния и не меньше второго расстояния, определять величину неопределенности в первом зазоре и величину неопределенности во втором зазоре, и выбирать между первым зазором и вторым зазором, исходя из величины неопределенности, определенной в первом зазоре, и величины неопределенности, определенной во втором зазоре.12. The system of claim 10 or 11, wherein at least one of the processor modules is adapted, if it is assumed that the gap will be no greater than a first distance and no less than a second distance, determine an amount of uncertainty in the first gap and an amount of uncertainty in the second gap, and choose between the first gap and the second gap based on the amount of uncertainty defined in the first gap and the amount of uncertainty defined in the second gap.

13. Система по любому из пунктов 10-12, в которой по меньшей мере один из электронных компонентов дополнительно приспособлен подавать третий инициирующий электрический сигнал в электродный компонент, если предполагается, что расстояние между поверхностью геологической формации и поверхностью скважинного прибора будет не меньше двукратного расстояния между двумя электродами электродного компонента, и измерять третий результирующий электрический сигнал в электродном компоненте для получения третьего измерения, чувствительного к электрическому сопротивлению бурового раствора, находящегося между скважинным прибором и геологической формацией, причем третий результирующий электрический сигнал генерируется в результате подачи третьего инициирующего электрического сигнала, и при этом по меньшей мере один из процессорных модулей дополнительно приспособлен подстраивать третье измерение к первому смоделированному сигналу прибора для определения первого зазора и/или подстраивать третье измерение ко второму смоделированному сигналу прибора для определения второго зазора.13. The system according to any one of paragraphs 10-12, in which at least one of the electronic components is further adapted to supply a third initiating electric signal to the electrode component, if it is assumed that the distance between the surface of the geological formation and the surface of the downhole tool is not less than twice the distance between two electrodes of the electrode component, and measure the third resulting electrical signal in the electrode component to obtain the third measurement, sensitive to resistance of the drilling fluid located between the downhole tool and the geological formation, and the third resulting electrical signal is generated as a result of the supply of the third initiating electrical signal, and at least one of the processor modules is further adapted to adjust the third measurement to the first simulated signal of the device to determine the first the gap and / or adjust the third measurement to the second simulated signal of the device to determine the second gap ora.

14. Система по любому из пунктов 10-13, в которой по меньшей мере один из электронных компонентов дополнительно приспособлен подавать четвертый инициирующий электрический сигнал во второй трансформатор, и измерять четвертый результирующий электрический сигнал в электродном компоненте для получения четвертого измерения, чувствительного к электрическому сопротивлению формации, причем четвертый результирующий электрический сигнал генерируется в результате подачи четвертого инициирующего электрического сигнала, при этом по меньшей мере один из процессорных модулей дополнительно приспособлен подстраивать третье измерение к первому смоделированному сигналу прибора для определения первого зазора и/или подстраивать третье измерение ко второму смоделированному сигналу прибора для определения второго зазора.14. The system according to any one of paragraphs 10-13, in which at least one of the electronic components is further adapted to supply a fourth initiating electrical signal to the second transformer, and measure the fourth resulting electrical signal in the electrode component to obtain a fourth measurement sensitive to the electrical resistance of the formation moreover, the fourth resulting electrical signal is generated by supplying a fourth initiating electrical signal, with at least one of the processor modules is further adapted to adjust the third measurement to the first simulated signal of the device to determine the first gap and / or to adjust the third measurement to the second simulated signal of the device to determine the second gap.

15. Система по любому из пунктов 10-14, в которой электродный компонент содержит два питающих электрода и два измерительных электрода, причем два измерительных электрода являются концентрическими и частью электродной головки, по меньшей мере один из электронных компонентов дополнительно приспособлен прикладывать напряжение между двумя питающими электродами электродного компонента для подачи первого инициирующего электрического сигнала в электродный компонент, измерять ток между двумя измерительными электродами электродного компонента для измерения первого результирующего электрического сигнала в электродном компоненте, и измерять ток в одном из двух измерительных электродов электродного компонента для измерения второго результирующего электрического сигнала в электродном компоненте.15. The system according to any one of paragraphs 10-14, in which the electrode component comprises two supply electrodes and two measurement electrodes, wherein the two measurement electrodes are concentric and part of the electrode head, at least one of the electronic components is further adapted to apply voltage between the two supply electrodes an electrode component for supplying a first initiating electrical signal to the electrode component, measure the current between two measuring electrodes of the electrode component one for measuring the first resulting electrical signal in the electrode component, and measuring current in one of the two measuring electrodes of the electrode component for measuring the second resulting electrical signal in the electrode component.

16. Система по любому из пунктов 10-14, в которой электродный компонент содержит питающий электрод и измерительный электрод, при этом по меньшей мере один из электронных компонентов дополнительно приспособлен прикладывать напряжение между питающим электродом и измерительным электродом электродного компонента для подачи первого инициирующего электрического сигнала в электродный компонент, измерять ток в измерительном электроде для измерения первого результирующего электрического сигнала в электродном компоненте и измерять ток в измерительном электроде для измерения второго результирующего электрического сигнала в электродном компоненте.16. The system according to any one of paragraphs 10-14, in which the electrode component comprises a supply electrode and a measuring electrode, wherein at least one of the electronic components is further adapted to apply voltage between the supply electrode and the measuring electrode of the electrode component to supply a first initiating electrical signal to electrode component, measure the current in the measuring electrode to measure the first resulting electrical signal in the electrode component and measure the current in a final electrode for measuring a second resulting electrical signal in the electrode component.

17. Система по любому из предшествующих пунктов, в которой по меньшей мере один из процессорных модулей дополнительно приспособлен применить способ инверсии данных для уменьшения отклонения между первым измерением и первым смоделированным сигналом прибора и для уменьшения отклонения между вторым измерением и вторым смоделированным сигналом прибора.17. The system according to any one of the preceding paragraphs, in which at least one of the processor modules is further adapted to apply a data inversion method to reduce the deviation between the first measurement and the first simulated device signal and to reduce the deviation between the second measurement and the second simulated device signal.

18. Система по любому из предшествующих пунктов, в которой скважинный прибор является прибором для каротажа в процессе бурения, прибором скважинных измерений в процессе бурения или их комбинацией.18. The system according to any one of the preceding paragraphs, in which the downhole tool is a tool for logging while drilling, a device for downhole measurements during drilling, or a combination thereof.

19. Система по любому из предшествующих пунктов, в которой по меньшей мере один из процессорных модулей находится на поверхности над геологической формацией.19. The system according to any one of the preceding paragraphs, in which at least one of the processor modules is located on the surface above the geological formation.

20. Способ определения зазора между поверхностью скважинного прибора и стенкой ствола буровой скважины, содержащий следующие стадии:20. The method of determining the gap between the surface of the downhole tool and the wall of the borehole, containing the following stages:

расположение в буровой скважине скважинного прибора, содержащего электродный компонент, подвергаемый воздействию от поверхности скважинного прибора, и один или более электронных компонентов, расположенных в скважинном приборе;an arrangement in the borehole of the downhole tool comprising an electrode component exposed to from the surface of the downhole tool and one or more electronic components located in the downhole tool;

подача с использованием по меньшей мере одного из электронных компонентов первого инициирующего электрического сигнала в электродный компонент, если предполагается, что расстояние между стенкой ствола буровой скважины и поверхностью скважинного прибора будет не больше первого расстояния,supplying using at least one of the electronic components of the first initiating electrical signal to the electrode component, if it is assumed that the distance between the wall of the borehole of the borehole and the surface of the downhole tool will not be greater than the first distance,

измерение с использованием по меньшей мере одного из электронных компонентов первого результирующего электрического сигнала в электродном компоненте для получения первого измерения, причем первый результирующий электрический сигнал генерируется в результате подачи первого инициирующего электрического сигнала, иmeasuring using at least one of the electronic components of the first resulting electrical signal in the electrode component to obtain a first measurement, wherein the first resulting electrical signal is generated by supplying the first initiating electrical signal, and

подстройка с использованием одного или более процессорных модулей первого измерения к первому смоделированному сигналу прибора для определения зазора.adjustment using one or more processor modules of the first measurement to the first simulated signal of the device to determine the gap.

21. Способ определения зазора между поверхностью скважинного прибора и стенкой ствола буровой скважины, содержащий следующие стадии:21. The method of determining the gap between the surface of the downhole tool and the wall of the borehole, containing the following stages:

расположение в буровой скважине скважинного прибора, содержащего электродный компонент, подвергаемый воздействию от поверхности скважинного прибора, один или более трансформаторов, подвергаемых воздействию от поверхности скважинного прибора, и один или более электронных компонентов;the location in the borehole of the downhole tool containing an electrode component exposed to the surface of the downhole tool, one or more transformers exposed to the surface of the downhole tool, and one or more electronic components;

подача с использованием по меньшей мере одного из электронных компонентов второго инициирующего электрического сигнала в один из трансформаторов, если предполагается, что расстояние между стенкой ствола буровой скважины и поверхностью скважинного прибора будет не меньше второго расстояния;supplying using at least one of the electronic components of the second initiating electrical signal to one of the transformers, if it is assumed that the distance between the wall of the borehole of the borehole and the surface of the downhole tool will be not less than the second distance;

измерение с использованием по меньшей мере одного из электронных компонентов второго результирующего электрического сигнала в электродном компоненте для получения второго измерения, причем второй результирующий электрический сигнал генерируется в результате подачи второго инициирующего электрического сигнала; и measuring using at least one of the electronic components of the second resulting electrical signal in the electrode component to obtain a second measurement, the second resulting electrical signal being generated by supplying a second triggering electrical signal; and

подстройка с использованием одного или более процессорных модулей второго измерения ко второму смоделированному сигналу прибора для определения зазора.tuning using one or more processor modules of the second measurement to the second simulated signal of the device to determine the gap.

Настоящее изобретение может быть воплощено в других вариантах, соответствующих его объему и сущности. Варианты воплощения, описанные выше, следует рассматривать во всех отношениях как объяснительные и не ограничивающие. Объем изобретения определен пунктами формулы изобретения, и предполагается, что все изменения, находящиеся в пределах значения и диапазона эквивалентности формулы изобретения, будут в ней охвачены.The present invention may be embodied in other embodiments corresponding to its scope and spirit. The embodiments described above should be considered in all respects as explanatory and not restrictive. The scope of the invention is defined by the claims, and it is assumed that all changes within the meaning and range of equivalence of the claims will be covered therein.

Claims

1. The method of determining the gap between the surface of the downhole tool and the surface of the geological formation, comprising providing a downhole tool comprising an electrode component exposed to the surface of the downhole tool, one or more transformers exposed from the surface of the downhole tool, and one or more electronic components and, if it is assumed that the gap between the surface of the geological formation and the surface of the downhole tool will be no more than the first distance, containing The following stages:
supplying using at least one of the electronic components of the first initiating electrical signal to the electrode component;
measuring using at least one of the electronic components of the first resulting electrical signal in the electrode component to obtain a first measurement, wherein the first resulting electrical signal is generated by supplying the first initiating electrical signal;
adjustment using one or more processor modules of the first measurement to the first simulated signal of the device to determine the first gap between the surface of the downhole tool and the surface of the geological formation; and / or
if it is assumed that the gap between the surface of the geological formation and the surface of the downhole tool will be at least a second distance, containing the following stages:
supplying using at least one of the electronic components of the second initiating electrical signal to the first transformer;
measuring using at least one of the electronic components of the second resulting electrical signal in the electrode component to obtain a second measurement, the second resulting electrical signal being generated by supplying a second triggering electrical signal;
adjustment using one or more processor modules of the second dimension to the second simulated signal of the device to determine the second gap between the surface of the downhole tool and the surface of the geological formation.

2. The method according to claim 1, in which the first distance is not more than six times the distance between the two electrodes of the electrode component, and the second distance is not less than twice the distance between the two electrodes of the electrode component.

3. The method according to claim 1 or 2, which, if it is assumed that the gap will be no greater than the first distance and no less than the second distance, further comprises determining the amount of uncertainty in the first gap and the amount of uncertainty in the second gap and choosing between the first gap and the second gap based on the amount of uncertainty defined in the first gap and the amount of uncertainty defined in the second gap.

4. The method according to claim 1 or 2, which further comprises the following stages:
supplying using at least one of the electronic components of the third electrical initiating signal to the electrode component, if it is assumed that the gap between the surface of the geological formation and the surface of the downhole tool will be not less than the second distance;
measurement using at least one of the electronic components of the third resulting electrical signal in the electrode component to obtain a third measurement sensitive to the electrical resistance of the drilling fluid located between the downhole tool and the surface of the geological formation, and the third resulting electrical signal is generated by the supply of the third initiating electrical signal; and
adjustment using at least one of the third-dimensional processor modules to the first simulated signal of the device to determine the first clearance between the surface of the downhole tool and the surface of the geological formation and / or adjustment using at least one of the third-dimensional processor modules to the second simulated signal of the device for determining a second clearance between the surface of the downhole tool and the surface of the geological formation.

5. The method according to claim 1 or 2, which further comprises the following steps:
supplying using at least one of the electronic components of the fourth initiating electrical signal to the second transformer;
measuring using at least one of the electronic components of the fourth resulting electrical signal in the electrode component to obtain a fourth measurement sensitive to the electrical resistance of the formation, the fourth resulting electrical signal being generated by supplying a fourth initiating electrical signal; and
adjustment using at least one of the fourth-dimensional processor modules to the first simulated signal of the device to determine the first clearance between the surface of the downhole tool and the surface of the geological formation and / or adjustment using at least one of the fourth-dimension processor modules to the second simulated signal of the device for determining a second clearance between the surface of the downhole tool and the surface of the geological formation.

6. The method according to claim 1 or 2, in which the adjustment using at least one of the processor modules of the first measurement to the first simulated signal of the device and adjustment using at least one of the processor modules of the second measurement to the second simulated signal of the device, respectively, comprises applying a data inversion method adapted to reduce the deviation between the first measurement and the first simulated instrument signal and to reduce the deviation between the second measurement and the second simulated instrument signal.

7. The method according to claim 1 or 2, in which the supply using at least one of the electronic components of the first initiating electrical signal to the electrode component comprises applying voltage between the two supply electrodes of the electrode component, the measurement using at least one of the electronic of the components of the first resulting electrical signal in the electrode component comprises measuring a current between two measuring electrodes of the electrode component and measuring using the at least one electronic component of the second resulting electrical signal in the electrode component comprises a current measurement using at least one of the two measuring electrodes of the electrode component.

8. The method according to claim 1 or 2, in which the supply using at least one of the electronic components of the first initiating electrical signal to the electrode component comprises applying a voltage between the supply electrode and the measuring electrode of the electrode component, the measurement using at least one of the electronic components of the first resulting electrical signal in the electrode component comprises measuring a current in a measuring electrode and measuring using at least e of one of the electronic components of the second resulting electrical signal in the electrode component comprises a current measurement in the measuring electrode.

9. The method according to claim 1 or 2, in which the downhole tool is a tool for logging while drilling, a device for downhole measurements during drilling, or a combination thereof.

10. The system for determining the gap between the surface of the downhole tool and the surface of the geological formation, comprising a downhole tool containing an electrode component exposed to the surface of the downhole tool, one or more transformers exposed from the surface of the downhole tool, and one or more electronic components adapted, if it is assumed that the distance between the surface of the geological formation and the surface of the downhole tool will be no more than the first distance, supply the first initiating electrical signal to the electrode component and measure the first resulting electrical signal in the electrode component to obtain a first measurement, the first resulting electrical signal being generated by supplying the first initiating electrical signal, and / or, if it is assumed that the distance between the surface of the geological formation and the surface of the downhole tool will be at least a second distance, to supply a second initiating electrical signal to at least at least one of the transformers and measure the second resulting electrical signal in the electrode component to obtain a second measurement, the second resulting electrical signal being generated by supplying a second initiating electrical signal, one or more processor modules adapted to adjust the first measurement to the first simulated signal of the device to determine the first the gap between the surface of the downhole tool and the surface of the geological formation, and / or adjust the second Measuring a simulated signals for the second device for determining a second gap between the surface of the downhole tool and the surface of the geological formation.

11. The system of claim 10, in which the first distance is equal to six times the distance between two electrodes of the electrode component, and the second distance is equal to twice the distance between two electrodes of the electrode component.

12. The system of claim 10 or 11, in which at least one of the processor modules is adapted, if it is assumed that the gap will be no greater than the first distance and not less than the second distance, determine the amount of uncertainty in the first gap and the amount of uncertainty in the second gap and choose between the first gap and the second gap based on the amount of uncertainty defined in the first gap and the amount of uncertainty defined in the second gap.

13. The system of claim 10 or 11, in which at least one of the electronic components is further adapted to supply a third initiating electrical signal to the electrode component, if it is assumed that the distance between the surface of the geological formation and the surface of the downhole tool will be at least twice the distance between two electrodes of the electrode component, and measure the third resulting electrical signal in the electrode component to obtain a third measurement sensitive to the electrical the rotation of the drilling fluid located between the downhole tool and the geological formation, and the third resulting electrical signal is generated as a result of the supply of the third initiating electrical signal, and at least one of the processor modules is further adapted to adjust the third measurement to the first simulated signal of the device to determine the first clearance and / or adjust the third measurement to the second simulated signal of the device to determine the second gap.

14. The system of claim 10 or 11, in which at least one of the electronic components is further adapted to supply a fourth initiating electrical signal to the second transformer and measure the fourth resulting electrical signal in the electrode component to obtain a fourth measurement sensitive to the electrical resistance of the formation, a fourth resulting electrical signal is generated by supplying a fourth initiating electrical signal, with at least one percent ssornyh module is further adapted to adjust the third measurement signal to the first device modeled for determining a first gap and / or to adjust the third measurement signal to the second device modeled for determining a second gap.

15. The system of claim 10 or 11, in which the electrode component comprises two supply electrodes and two measurement electrodes, wherein the two measurement electrodes are concentric and part of the electrode head, at least one of the electronic components is further adapted to apply voltage between the two electrode supply electrodes component for supplying the first initiating electrical signal to the electrode component, measure the current between two measuring electrodes of the electrode component for measuring Nia first resulting electrical signal in the electrode component and measuring the current in one of two measuring electrodes of the electrode component for measuring a second resulting electrical signal in the electrode component.

16. The system of claim 10 or 11, in which the electrode component comprises a supply electrode and a measuring electrode, wherein at least one of the electronic components is further adapted to apply voltage between the supply electrode and the measuring electrode of the electrode component to supply a first initiating electrical signal to the electrode component, measure the current in the measuring electrode to measure the first resulting electrical signal in the electrode component and measure the current in the measuring ele To measure the second resulting electrical signal in the electrode component.

17. The system of claim 10 or 11, in which at least one of the processor modules is further adapted to apply a data inversion method to reduce the deviation between the first measurement and the first simulated device signal and to reduce the deviation between the second measurement and the second simulated device signal.

18. The system of claim 10 or 11, in which the downhole tool is a tool for logging while drilling, a device for downhole measurements during drilling, or a combination thereof.

19. The system according to any one of the preceding paragraphs, in which at least one of the processor modules is located on the surface above the geological formation.

20. The method of determining the gap between the surface of the downhole tool and the wall of the borehole, containing the following stages:
an arrangement in the borehole of the downhole tool comprising an electrode component exposed to from the surface of the downhole tool and one or more electronic components located in the downhole tool;
supplying using at least one of the electronic components of the first initiating electrical signal to the electrode component, if it is assumed that the distance between the wall of the borehole of the borehole and the surface of the downhole tool will not be greater than the first distance,
measuring using at least one of the electronic components of the first resulting electrical signal in the electrode component to obtain a first measurement, wherein the first resulting electrical signal is generated by supplying the first initiating electrical signal, and
adjustment using one or more processor modules of the first measurement to the first simulated signal of the device to determine the gap.

21. The method of determining the gap between the surface of the downhole tool and the wall of the borehole, containing the following stages:
the location in the borehole of the downhole tool containing an electrode component exposed to the surface of the downhole tool, one or more transformers exposed to the surface of the downhole tool, and one or more electronic components;
supplying using at least one of the electronic components of the second initiating electrical signal to one of the transformers, if it is assumed that the distance between the wall of the borehole of the borehole and the surface of the downhole tool will be not less than the second distance;
measuring using at least one of the electronic components of the second resulting electrical signal in the electrode component to obtain a second measurement, the second resulting electrical signal being generated by supplying a second triggering electrical signal; and
tuning using one or more processor modules of the second measurement to the second simulated signal of the device to determine the gap.